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氢燃料电池风起石墨烯有什么搞头?可使成本直降70%!丨观澜财

发布时间:2022-08-20 15:29:41   来源:OB欧宝娱乐官方网站入口 作者:ob欧宝娱乐app下载

  7月25日,长安汽车旗下新能源子品牌长安深蓝SL03宣布上市。据长安深蓝介绍,该车型提供三种动力系统版本,其中氢电版CLTC综合续航里程730km,馈电氢耗低至0.65公斤/100km以下,可在3分钟内实现快速补氢,并做到零污染、零排放。

  可见,加氢快、零碳排放、能量密度大是氢燃料电池汽车的主要优势,因而不少人称其为新能源的未来。目前,除长安外,上汽、东风、长城、比亚迪等车企同样押注了氢能赛道,并推出一系列氢燃料电池产品。

  尽管SL03氢电版是中国首款量产的氢燃料电池轿车,但售价高达69.99万元,而续航纯电版售价仅为氢电版的三分之一左右,为18.39万~21.59万元。

  为何版本之间价格如此悬殊?关键在于氢燃料电池核心部件成本实在太高!严重制约了氢能燃料电池的推广运用。

  数据显示,氢燃料电池占据整车成本的40%,其中电堆占燃料电池成本的62%。电堆包含双极板、密封圈、膜电极(MEA),而这些关键零部件的制备还存在很多“卡脖子”的情况。

  以双极板为例,双极板是燃料电池电堆中极为关键的零部件,如同人体的骨骼与血管,可使活性气体均匀分布于活性区域,传导电流和支撑膜电极以保持电堆结构的稳定性,并移除燃料电池产生的热量和水。

  其成本占比高达40-50%,甚至在很多氢电堆方案中超过核心催化剂的成本比重,这正是导致燃料电池成本居高不下的关键因素。

  根据材料不同,双极板可以分为石墨双极板、金属双极板及复合材料双极板,三种材料各有优、劣势。如石墨双极板,导电性、导热性、稳定性和耐腐较好,但机械性能相对较差、较脆、机加工困难;金属双极板虽具有高导电率、高热传导率、高机械性能、高阻气性、合金组分选择度广泛及便于大规模高效生产等优点,但存在易腐蚀的缺点。

  无论使用哪一种材料,都对其提出了“尽可能薄、加工精度高、耐腐蚀性强、生产效率高”这四项苛刻的要求。

  目前,我国已有不少企业掌握了全供应链集成关键自主核心技术,并实现为核心主机厂及电堆企业的大批量供货,如国鸿氢能、上海治臻、捷氢科技、浙江华熔、氢璞创能等。

  从材料配方到生产工艺,双极板生产涉及大量新材料先进技术,因此被列为我国氢燃料电池重点公关的技术领域之一。对企业而言,又如何在保证技术指标领先的同时持续降低产业化成本?

  在厦门,【观澜财经】注意到,于2018年完成千万元A轮融资后就潜心研究、专攻市场的厦门泰启力飞科技有限公司(以下简称“泰启力飞”),在近期有了新的“动作”。()

  经过一番“打探”,小编了解到,如今,泰启力飞的石墨烯复合材料除了运用在最开始的Led散热器件中作为替换压铸铝散热器外,还延展到了安防设备,通讯器件,电力电子散热器领域。公司拥有全套自主研发的生产及加工设备,产品质量及出货量在国内石墨烯复合材料领域中连续多年排名第一。在所谓的“石墨烯概念”产业产品纷纷退场的时候,泰启力飞仍然保持相当旺盛的出货态势。

  石墨烯是目前已被发现的强度最高、导电性能最好、比表面积最大、韧性最好、质量最轻、透光率最高的材料,因而在氢燃料电池领域,其独特性可得到极大的发挥和应用。

  近日,泰启力飞对外宣布,公司成功开发出适用于氢能电堆双极板的特种石墨烯复合树脂材料,并且采用泰启力飞自有的成型设备,压制成双极板,已经分发给国内诸多氢能电堆头部企业进行总装测试。该材料兼具了等静压石墨制品的高导电耐腐蚀的特性,同时有兼具树脂材料加工简便、比重轻、成本低的特性。尤其是表面致密的结晶层更是具备了憎水,舒水,气密性极高的特点。

  具体而言,传统双极板一般采用金属或者等静压石墨,但依然存在很多弊端。比方说,氢能燃料电池在使用过程中,对金属双极板的防腐蚀性能要求很高。通常的做法是在金属双极板上镀上耐腐蚀的材料,如镍、铬,但这样做并不能降低成本。

  再比方说,等静压石墨双极板质量的关键在于强度和机加工性能。等静压石墨双极板在机加工后,表面会出现细微孔洞,容易滲透气体和形成水垢;或是等静压石墨料块中有气孔、密度不均的情况下,在高精度的车床机铣过程中很容易出现崩裂。

  相较之下,此次泰启力飞推出的石墨烯复合材料双极板,其表面会形成致密的类釉结晶层,有效避免细微孔洞的出现,也不容易形成水垢;防腐性能强,可适应零下60-120度,足以应付各种适用场景;同时,双极板具备了树脂材料的强度,避免在安装过程中出现脆裂。

  基于此前在石墨烯复合材料应用领域的经验,泰启力飞较同行而言,在石墨烯复合材料配方调整及板材机加工上更具优势,可根据电堆生产组装企业的图纸快速出样,投入生产,极大提高了生产效率及缩减材料成本。

  简单算一笔账。目前,石墨双极板的市场价150元左右一组,通常一辆功率为75千瓦的商用车需要的双极板数量约为300组,成本为4.5万元左右。但泰启力飞的双极板方案,对比原来金属和等静压石墨双极板的方案,综合成本可直接降低近70%。

  泰启力飞表示,工业替代的源动力就是降本增效。过去,公司在石墨烯复合材料业界素以务实低调、产品实用、高性价比著称。此次进军氢能源,不仅是“蓄谋已久”,更是立志要真刀真枪解锁“卡脖子”。

  泰启力飞透露,将牵手厦门晋简新能源科技有限公司(以下简称“晋简新能源”),依托各自在氢燃料电池技术等方面的资源和技术优势,共同推进氢电堆成本下降。

  据了解,晋简新能源成立于2018年,致力于膜电极组的自主研发、规模生产,同时依托团队经验为客户提供燃料电池产品完整解决方案,以提高氢燃料电池稳定性、耐久性、高效性,是当前国内较为专业、全面的膜电极组供应商。

  公司团队由日本、台湾、德国及国内博士组成,核心成员在催化剂、电堆、工程设计、智能化自动化领域均有超过10年以上经验,合作过5家欧美、日本车厂,具备跨国工作和跨国团队合作经验,深谙国际燃料电池发展方向,发表过燃料电池相关国际论文和研讨会论文100余篇,拥有多项燃料电池专利。

  总的来说,随着材料、工艺得不断迭代,氢燃料电池的成本近年来迅速下降。据国金证券测算,待规模化量产后,燃料电池的成本将降低60%,并且未来还会随着国产化进程持续下降。

  在可预见的未来,氢燃料电池不再只是“昂贵的玩具”,有望成为大众都用的起的“白色石油”,与锂电池形成“双雄”市场格局。

  此前,【观澜财经】也报道过,读者可点击链接做进一步了解。后续,【观澜财经】将持续关注厦门氢能产业链相关动态,及时为大家奉上一手资讯,也欢迎企业家、创业者、投资机构与我们交流,共同见证白鹭上“氢”天!

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