前言:高級檢索分析師關(guān)婧如、劉勝在觀展之后從儲氫瓶、電堆、動力系統(tǒng)、空壓機(jī)和金屬雙極板五個角度進(jìn)行全面分析。本篇為動力系統(tǒng)方面的梳理。燃料電池系統(tǒng)包含電堆、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、冷卻循環(huán)系統(tǒng)等多個零部件或子系統(tǒng),對于系統(tǒng)集成技術(shù)要求較高。
2019年日本國際氫能及燃料電池展覽會(FC EXPO)上,國內(nèi)外眾多廠商都展出了燃料電池系統(tǒng)。目前,大功率、集成化設(shè)計成為燃料電池系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢,下面我們來看看各家廠商的基本情況及其產(chǎn)品介紹。
其他相關(guān)內(nèi)容查看:
電堆篇
空氣壓縮機(jī)篇
金屬雙極板篇
儲氫瓶篇
(一)雄韜氫雄——燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
雄韜集團(tuán),全球知名的智慧儲能解決方案服務(wù)企業(yè)之一,1994年成立于深圳。雄韜正在為全球100多個國家和地區(qū)的通訊、UPS、電動交通工具、光伏、風(fēng)能、電力、電子及數(shù)碼設(shè)備等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供完善的產(chǎn)品應(yīng)用方案與技術(shù)服務(wù)。子公司雄韜氫雄主要負(fù)責(zé)集團(tuán)旗下的燃料電池業(yè)務(wù),在集團(tuán)的鼎力支持下雄韜氫雄厚積薄發(fā),已完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、整車運營等氫能產(chǎn)業(yè)鏈上關(guān)鍵環(huán)節(jié)布局,并相繼在武漢、大同投建燃料電池產(chǎn)業(yè)園。
QX-3045C燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(見圖31)為武漢雄韜氫雄燃料電池科技有限公司面向客車、商用車開發(fā)的第一代燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng),產(chǎn)品體積118L,額定電流320A,額定電壓130-260V,體積比功率密度381W/L,質(zhì)量比功率密度401W/kg(詳情見性能參數(shù))。該系統(tǒng)高度集成、耐久性好、穩(wěn)定性強(qiáng),具有設(shè)計合理、功率密度高、啟動速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)便捷等優(yōu)點。
圖31 QX-3045C燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng) via熊韜產(chǎn)品信息
QX-3045C性能參數(shù):
在2019年日本國際氫能及燃料電池展覽會上,雄韜氫熊第一次向公眾展示QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(見圖32),產(chǎn)品體積220L,額定電流350A,額定電壓300~550V,體積比功率密度272W/L,質(zhì)量比功率密度360W/kg(詳情見性能參數(shù))。QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)充分體現(xiàn)了雄韜氫雄公司的技術(shù)實力和產(chǎn)品質(zhì)量。
圖32QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)via雄韜產(chǎn)品信息
QX-6080A性能參數(shù):
(二)眾宇動力
眾宇動力系統(tǒng)科技有限公司(以下簡稱眾宇動力)于2011年在武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)成立,其核心技術(shù)為燃料電池動力系統(tǒng),公司主營業(yè)務(wù)為燃料電池系統(tǒng)及氫能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。2013年,眾宇動力推出第一代燃料電池備用電源系統(tǒng),經(jīng)過幾年的技術(shù)更新,在2018年,其35kW和41kW車用動力系統(tǒng)通過國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的性能及高低溫存儲強(qiáng)檢。
在氫燃料電池車用系統(tǒng)領(lǐng)域,目前眾宇動力可提供的產(chǎn)品有,TW4500和TW6000系列。TW4500氫燃料電池車用動力系統(tǒng)(見圖33)是一款無污染的車用環(huán)保動力產(chǎn)品,適用于城市公交車、中\(zhòng)重型城市物流車等。TW4500氫燃料電池發(fā)動機(jī)基于水冷、金屬極板平臺開發(fā)的產(chǎn)品,具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、適配性強(qiáng)等優(yōu)點。包含從氫氣調(diào)壓器到DC/DC變換器的所有零件,實現(xiàn)“氫氣進(jìn),需求功率出”,方便整車集成。(具體信息見產(chǎn)品參數(shù),圖34)
圖33 眾宇動力 TW4500氫燃料電池車用動力系統(tǒng)via眾宇動力產(chǎn)品信息
圖34眾宇動力TW4500產(chǎn)品參數(shù) via眾宇動力產(chǎn)品信息
TW6000系列氫燃料電池發(fā)動機(jī)(見圖35)是一款無污染的車用環(huán)保動力產(chǎn)品;適用于城市公交車、中\(zhòng)重型城市物流車等。TW6000系列氫燃料電池發(fā)動機(jī)基于水冷、石墨極板平臺開發(fā)的產(chǎn)品,系統(tǒng)集成度高,具有體積小、效率高、噪音低、適配性強(qiáng)等優(yōu)點。包含從氫氣調(diào)壓器到DC/DC變換器的所有零件,實現(xiàn)“氫氣進(jìn),需求功率出”,方便整車集成。(具體信息見產(chǎn)品參數(shù),圖36)
圖35眾宇動力TW6000氫燃料電池車用動力系統(tǒng) via 眾宇動力產(chǎn)品信息
圖36眾宇動力 TW6000產(chǎn)品參數(shù) via 眾宇動力產(chǎn)品信息
實際模型:
(三)Symbio——動力系統(tǒng)
Symbio成立于2010年,是米其林集團(tuán)的子公司。Symbio目標(biāo)是在氫電池系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)字服務(wù)方面成為世界領(lǐng)先的運輸領(lǐng)域新一代零件制造商之一。在燃料電池和氫能源領(lǐng)域,Symbio與FCH JU、Hydrogen Mobility Europe和BEN MADDEN等公司長期進(jìn)行合作關(guān)系,共同推動歐洲的清潔能源發(fā)展。
目前,Symbio提供了H2Motiv系列動力系統(tǒng),包括H2Motiv S\H2Motiv L\H2MotivXL(具體信息見下表),并且掌握了燃料電池電堆毗鄰的三個關(guān)鍵氫動力系統(tǒng)管路。
在2019年日本國際氫能及燃料電池展會(FC EXPO)上,Symbio展出了其H2Motiv L動力系統(tǒng)(見圖37)。
圖37 Symbio- H2Motiv L(左:官網(wǎng)圖;右:FC EXPO現(xiàn)場圖)
H2Motiv L是一種燃料電池集成系統(tǒng),包括燃料電池堆、冷卻管路、空氣管路、氫氣管路和FCCU(催裂化裝置)和DC/DC(見圖38),可添加到基于電池的城市貨車,服務(wù)卡車和公共汽車中。在汽車中,H2Motiv L與加濕器、壓縮機(jī)以及散熱器配合使用(見圖39),從而為車輛提供電力。
圖38H2Motiv模塊
圖39SymbioH2MotivL工作 viaSymbioYouTube產(chǎn)品介紹視頻
目前,Symbio參與正參與歐洲垃圾車輛創(chuàng)新和驗證項目(REVIVE),REVIVE于2018年啟動,是一項針對歐洲可持續(xù)和清潔城市垃圾運輸?shù)耐黄菩皂椖浚夯?5個成員的合作,整合燃料電池動力系統(tǒng),分為15輛車并將其部署在歐洲的8個地點,這是迄今為止最大的燃料電池系列擴(kuò)展卡車示范。而Symbio公司的H2Motiv L是這些垃圾車最佳搭檔。
(四)AVL——PEM Fuel Cell System
AVL是全球最大的動力總成系統(tǒng)開發(fā),仿真和測試獨立公司,用于開發(fā),模擬和測試乘用車、商用車、大型發(fā)動機(jī)及其應(yīng)用于車輛內(nèi)的集成動力總成系統(tǒng)(混合動力,內(nèi)燃機(jī),變速箱,電力驅(qū)動,電池,燃料電池和控制技術(shù))。
在2019年日本國際氫能及燃料電池展會(FC EXPO)上,AVL展出了其PEM Fuel Cell System(見圖40)。該系統(tǒng)采用模塊化方法構(gòu)建,可輕松集成到多個應(yīng)用程序中,以降低開發(fā)成本。(具體參數(shù)見下表)
圖40AVL PEM Fuel Cell System
同時,對于燃料電池的開發(fā)與發(fā)展,AVL可提供仿真和測試工具(在真實運行工況下模擬燃料電池及其組件的所有的工具)。
總結(jié):本屆日本燃料電池展會上,國外參展企業(yè)展出的燃料電池系統(tǒng)呈現(xiàn)出集成化設(shè)計的趨勢,經(jīng)過精心設(shè)計的燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,大大減小了整機(jī)體積。當(dāng)然集成化設(shè)計也提高了對零部件尺寸形狀的要求,進(jìn)而增加了成本,但是一旦燃料電池系統(tǒng)量產(chǎn)后,集成化設(shè)計的燃料電池系統(tǒng)可以更容易的安裝在對空間尺寸要求較高的乘用車上,而且也可以大幅度降低成本。
2019年日本國際氫能及燃料電池展覽會(FC EXPO)上,國內(nèi)外眾多廠商都展出了燃料電池系統(tǒng)。目前,大功率、集成化設(shè)計成為燃料電池系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢,下面我們來看看各家廠商的基本情況及其產(chǎn)品介紹。
其他相關(guān)內(nèi)容查看:
電堆篇
空氣壓縮機(jī)篇
金屬雙極板篇
儲氫瓶篇
(一)雄韜氫雄——燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
雄韜集團(tuán),全球知名的智慧儲能解決方案服務(wù)企業(yè)之一,1994年成立于深圳。雄韜正在為全球100多個國家和地區(qū)的通訊、UPS、電動交通工具、光伏、風(fēng)能、電力、電子及數(shù)碼設(shè)備等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供完善的產(chǎn)品應(yīng)用方案與技術(shù)服務(wù)。子公司雄韜氫雄主要負(fù)責(zé)集團(tuán)旗下的燃料電池業(yè)務(wù),在集團(tuán)的鼎力支持下雄韜氫雄厚積薄發(fā),已完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、整車運營等氫能產(chǎn)業(yè)鏈上關(guān)鍵環(huán)節(jié)布局,并相繼在武漢、大同投建燃料電池產(chǎn)業(yè)園。
QX-3045C燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(見圖31)為武漢雄韜氫雄燃料電池科技有限公司面向客車、商用車開發(fā)的第一代燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng),產(chǎn)品體積118L,額定電流320A,額定電壓130-260V,體積比功率密度381W/L,質(zhì)量比功率密度401W/kg(詳情見性能參數(shù))。該系統(tǒng)高度集成、耐久性好、穩(wěn)定性強(qiáng),具有設(shè)計合理、功率密度高、啟動速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)便捷等優(yōu)點。
圖31 QX-3045C燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng) via熊韜產(chǎn)品信息
QX-3045C性能參數(shù):
在2019年日本國際氫能及燃料電池展覽會上,雄韜氫熊第一次向公眾展示QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(見圖32),產(chǎn)品體積220L,額定電流350A,額定電壓300~550V,體積比功率密度272W/L,質(zhì)量比功率密度360W/kg(詳情見性能參數(shù))。QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)充分體現(xiàn)了雄韜氫雄公司的技術(shù)實力和產(chǎn)品質(zhì)量。
圖32QX-6080A燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)via雄韜產(chǎn)品信息
QX-6080A性能參數(shù):
(二)眾宇動力
眾宇動力系統(tǒng)科技有限公司(以下簡稱眾宇動力)于2011年在武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)成立,其核心技術(shù)為燃料電池動力系統(tǒng),公司主營業(yè)務(wù)為燃料電池系統(tǒng)及氫能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。2013年,眾宇動力推出第一代燃料電池備用電源系統(tǒng),經(jīng)過幾年的技術(shù)更新,在2018年,其35kW和41kW車用動力系統(tǒng)通過國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的性能及高低溫存儲強(qiáng)檢。
在氫燃料電池車用系統(tǒng)領(lǐng)域,目前眾宇動力可提供的產(chǎn)品有,TW4500和TW6000系列。TW4500氫燃料電池車用動力系統(tǒng)(見圖33)是一款無污染的車用環(huán)保動力產(chǎn)品,適用于城市公交車、中\(zhòng)重型城市物流車等。TW4500氫燃料電池發(fā)動機(jī)基于水冷、金屬極板平臺開發(fā)的產(chǎn)品,具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、適配性強(qiáng)等優(yōu)點。包含從氫氣調(diào)壓器到DC/DC變換器的所有零件,實現(xiàn)“氫氣進(jìn),需求功率出”,方便整車集成。(具體信息見產(chǎn)品參數(shù),圖34)
圖33 眾宇動力 TW4500氫燃料電池車用動力系統(tǒng)via眾宇動力產(chǎn)品信息
圖34眾宇動力TW4500產(chǎn)品參數(shù) via眾宇動力產(chǎn)品信息
TW6000系列氫燃料電池發(fā)動機(jī)(見圖35)是一款無污染的車用環(huán)保動力產(chǎn)品;適用于城市公交車、中\(zhòng)重型城市物流車等。TW6000系列氫燃料電池發(fā)動機(jī)基于水冷、石墨極板平臺開發(fā)的產(chǎn)品,系統(tǒng)集成度高,具有體積小、效率高、噪音低、適配性強(qiáng)等優(yōu)點。包含從氫氣調(diào)壓器到DC/DC變換器的所有零件,實現(xiàn)“氫氣進(jìn),需求功率出”,方便整車集成。(具體信息見產(chǎn)品參數(shù),圖36)
圖35眾宇動力TW6000氫燃料電池車用動力系統(tǒng) via 眾宇動力產(chǎn)品信息
圖36眾宇動力 TW6000產(chǎn)品參數(shù) via 眾宇動力產(chǎn)品信息
(三)Symbio——動力系統(tǒng)
Symbio成立于2010年,是米其林集團(tuán)的子公司。Symbio目標(biāo)是在氫電池系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)字服務(wù)方面成為世界領(lǐng)先的運輸領(lǐng)域新一代零件制造商之一。在燃料電池和氫能源領(lǐng)域,Symbio與FCH JU、Hydrogen Mobility Europe和BEN MADDEN等公司長期進(jìn)行合作關(guān)系,共同推動歐洲的清潔能源發(fā)展。
目前,Symbio提供了H2Motiv系列動力系統(tǒng),包括H2Motiv S\H2Motiv L\H2MotivXL(具體信息見下表),并且掌握了燃料電池電堆毗鄰的三個關(guān)鍵氫動力系統(tǒng)管路。
在2019年日本國際氫能及燃料電池展會(FC EXPO)上,Symbio展出了其H2Motiv L動力系統(tǒng)(見圖37)。
圖37 Symbio- H2Motiv L(左:官網(wǎng)圖;右:FC EXPO現(xiàn)場圖)
H2Motiv L是一種燃料電池集成系統(tǒng),包括燃料電池堆、冷卻管路、空氣管路、氫氣管路和FCCU(催裂化裝置)和DC/DC(見圖38),可添加到基于電池的城市貨車,服務(wù)卡車和公共汽車中。在汽車中,H2Motiv L與加濕器、壓縮機(jī)以及散熱器配合使用(見圖39),從而為車輛提供電力。
圖38H2Motiv模塊
圖39SymbioH2MotivL工作 viaSymbioYouTube產(chǎn)品介紹視頻
目前,Symbio參與正參與歐洲垃圾車輛創(chuàng)新和驗證項目(REVIVE),REVIVE于2018年啟動,是一項針對歐洲可持續(xù)和清潔城市垃圾運輸?shù)耐黄菩皂椖浚夯?5個成員的合作,整合燃料電池動力系統(tǒng),分為15輛車并將其部署在歐洲的8個地點,這是迄今為止最大的燃料電池系列擴(kuò)展卡車示范。而Symbio公司的H2Motiv L是這些垃圾車最佳搭檔。
(四)AVL——PEM Fuel Cell System
AVL是全球最大的動力總成系統(tǒng)開發(fā),仿真和測試獨立公司,用于開發(fā),模擬和測試乘用車、商用車、大型發(fā)動機(jī)及其應(yīng)用于車輛內(nèi)的集成動力總成系統(tǒng)(混合動力,內(nèi)燃機(jī),變速箱,電力驅(qū)動,電池,燃料電池和控制技術(shù))。
在2019年日本國際氫能及燃料電池展會(FC EXPO)上,AVL展出了其PEM Fuel Cell System(見圖40)。該系統(tǒng)采用模塊化方法構(gòu)建,可輕松集成到多個應(yīng)用程序中,以降低開發(fā)成本。(具體參數(shù)見下表)
圖40AVL PEM Fuel Cell System
同時,對于燃料電池的開發(fā)與發(fā)展,AVL可提供仿真和測試工具(在真實運行工況下模擬燃料電池及其組件的所有的工具)。
總結(jié):本屆日本燃料電池展會上,國外參展企業(yè)展出的燃料電池系統(tǒng)呈現(xiàn)出集成化設(shè)計的趨勢,經(jīng)過精心設(shè)計的燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,大大減小了整機(jī)體積。當(dāng)然集成化設(shè)計也提高了對零部件尺寸形狀的要求,進(jìn)而增加了成本,但是一旦燃料電池系統(tǒng)量產(chǎn)后,集成化設(shè)計的燃料電池系統(tǒng)可以更容易的安裝在對空間尺寸要求較高的乘用車上,而且也可以大幅度降低成本。