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浅谈氢燃料电池汽车关键技术与前景分析
2022/12/18 15:10:21

在双碳的大背景下,氢能及燃料电池产业链上下游均为有良好前景的蓝海市场,从而有望共同驱动氢能与燃料电池行业向好发展。氢能及燃料电池的产业链长、产值大。根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,预计2036-2050年氢能源在我国能源消费中的占比将达到10%,年经济产值将超过10万亿元。2021年以来,在国家层面上有关氢能和燃料电池相关的政策持续加码,推进氢能及燃料电池的推广和应用。



在长途、大功率应用场景下,燃料电池车优势明显。相比纯电动车型,氢燃料电池车克服了能源补充时间长、低温环境适应性差的问题,提高了营运效率,与纯电动车型应用场景形成互补;按照“氢电互补、宜氢则氢、宜电则电”的原则,氢燃料电池车型更适用于路线相对固定、加氢便利等区域性应用场景,主要有以下应用场景。


燃料电池汽车核心关键部件或材料主要包括发动机、电堆和膜电极。2021 年电堆成本约占燃料电池系统成本 65%。主流厂商系统的功率密度已经远超燃料电池技术发展路线中规划的水平,技术发展速度快于预期。



氢气循环泵是氢燃料电池的核心,作用是将电堆未反应的氢气再次循环到电堆的氢气入口,从而提升氢气的利用率及涉氢安全,同时将电堆内部电化学反应生成的水也循环至燃料电池堆的入口,改善电堆湿润水平和提高水管理能力。相比于普通气泵,氢气循环泵需要达到良好的密封性能、低震动噪音、低温冷启动、涉氢安全性、EMC抗电磁干扰、耐腐蚀性等要求。



从产品类型上看,氢气循环泵分为爪式、涡旋式、罗茨式、离心式等结构类型。其中,爪式循环泵具有无油、可靠性好、效率高、输出压力高等优点,但国内虽有较为成熟的产品,但型线仍存在尖点或不光滑点,易磨损变形;加工方面对转子型线与转子、转子与泵腔之间间隙要求较高,加工较难完成。


山东亿宁环保科技有限公司从初始铝基复合材料的模具、铸造、加工等基础工艺做起,为爪型真空泵产品的铝基材料、产品结构、模具设计开发等技术奠定了扎实的基础,目前具有完全自主知识产权的爪型干式真空泵工艺延续到其子产品—氢循环泵,公司的氢循环泵项目荣获“2021年泰山产业领军人才工程”。


未来,亿宁公司将拓展燃料电池技术应用场景,助力构建以氢能源为基础的绿色、低碳交通体系,助力我国燃料电池汽车产业持续健康、科学有序发展,助力碳达峰、碳中和目标的实现。

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