搶占新能源汽車制高點 五洲龍股份近期成立氫燃料電池研究院
近日,五洲龍股份聯合國內外多家技術領先者成立了氫燃料電池研究院,專注于氫燃料電池的研發工作
成立氫燃料電池研究院的原因
在車身、動力傳動系統、控制系統等方面,燃料電池電動汽車與普通電動汽車基本相同,主要區別在于動力電池的工作原理不同。一般來說,燃料電池是通過電化學反應將化學能轉化為電能,電化學反應所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此最早開發的燃料電池電動汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。
氫燃料電池具有高效、無污染、安靜、可靠性高等特點,其特有的優勢吸引著世界各國各大汽車廠商的注意。這種氫燃料電池將有可能成為繼內燃機之后的汽車最佳動力源之一。
早在2011年第26屆世界大學生運動會中,五洲龍在一次性投放1511輛供深圳大運會使用的新能源客車當中,已率先投放63輛氫燃料動力商用車,目前已全部運行滿生命周期并且安全退役。在競爭對手研發階段,五洲龍已率先完成了第一代氫燃料動力車生命周期的運行,積累了大量的氫燃料動力車運行數據。2017年6月在深圳新能源客車展再次發布“F1未來”系列氫燃料動力車。2018年將推出技術更加穩定、成本更加低廉、安全系數更高的氫燃料電池車,并批量投入示范運營。
為加大研發及未來的戰略布局,五洲龍股份牽頭成立行業內首家氫燃料電池研究院。
技術優勢明顯
記者就此采訪了五洲龍股份技術總監吳海濱。吳海濱介紹,五洲龍的燃料電池動力系統主要包括燃料電池、輔助動力源、DC/DC變換器等部件。燃料電池系統作為車輛常規運行時的主要動力源,為車輛的常規運行提供所需能量;輔助動力源為蓄電池或超級電容器(未來采用),提供車輛在啟動、加速、爬坡等特殊工況下所需功率。如此,既能保證車輛在不同工況下所需的能量,同時能夠減小對燃料電池的沖擊,提高燃料電池的壽命。
通常,根據燃料電池混合動力系統動力源裝置的搭配方案以及它們與電機驅動系統之間的連接方式來定義系統構型。燃料電池直接驅動構型中,為滿足車輛良好的動力性,燃料電池動力系統(FCE)必須具有良好的動態特性和V-I特性,同時,為避免FCE瞬時大功率放電導致的母線電壓過低而損壞燃料電池堆,FCE的額定功率取值也相對偏高。
燃料電池間接驅動構型中,由于DC/DC變換器的作用,實現了FCE與儲能系統(ESS)的功率耦合和電壓隔離,有利于對燃料電池動力系統優化調節,在目前燃料電池的技術水平下,是五洲龍充分參考國際通用方案,結合經濟實用特性考慮的結果。
五洲龍目前已經造出的樣車具有以下優點:
1、效率高:燃料電池是一種將儲存在燃料(氫氣、天然氣、甲醇等)和氧化劑中的化學能通過電極反應直接轉化成電能的電池。它實際上是一臺電化學發電器,沒有熱機過程,沒有中間燃燒過程,不受熱循環限制,燃料電池的工作溫度低(純氫為80度),熱損失少,因此效率高。而且燃料電池在起草的常用工況部分負荷時效率較高。理論上,燃料電池是效率可達90%以上。考慮燃料電池輔助設備的能量消耗,燃料電池系統的綜合實際效率約為50%~70%。而內燃機的熱效率只有20%~40%零排放,反應過程只產生水。
2、加氫時間快,只需3~5分鐘。氫氣能量密度大,是汽油的3倍左右,遠高于鋰電池。
3、燃料電池環境友好,90%的零件可回收,不存在動力電池回收難的問題。
與此同時,五洲龍股份還基于國內市場環境和自然環境,開發出了成本低廉的氫燃料電池系統解決方案來滿足不同客戶的個性化需求。
發展路徑明晰
五洲龍股份成立十五年來,一直專注于發展新能源汽車,一度成為國內新能源汽車領路人。從2011年開始著手研發的氫燃料電池車發展到現在也已經有近7年的時間,過去的研發主要是依靠自身的力量,五洲龍股份也一直能保持在很多方面技術領先,但是技術發展到今天,已經不單單是在某一個或幾個領域領先就能夠引領行業發展的,需要有實力的企業協同起來,共同發展。五洲龍股份聯合了動力電池領域的佼佼者共同開展氫燃料電池的研發工作,就是想致力于推動行業發展。
記者在五洲龍廠區看到車間正如火如荼的開展生產。據了解,在今年7月份工信部恢復五洲龍股份申報新能源汽車推薦目錄資質后,五洲龍股份就收到了好幾個大單,五洲龍股份根據自身產能,與客戶約定,部分車今年交貨,還有一部分車明年交貨,在提高生產效率的同時保證五洲龍客車的質量。
五洲龍股份現今已經明確了氫燃料電池的發展戰略,未來燃料電池業務將作為集團(重慶五洲龍、沈陽五洲龍)氫能產業發展中的重要組成部分,基于氫燃料電池產業研究院,鎖定交通物流、家庭熱電聯供等應用領域,緊緊圍繞氫能示范區域的場景需要,與國內外技術領先企業和研究機構合作,并逐步成長為燃料電池技術創新引領者,國內一流、國際知名的氫能應用企業。