欧腾蛟——燃料电池系统开发及多场景应用探索

欧腾蛟

项目总监

深圳市氢蓝时代动力科技有限公司

谢谢组委会的邀请，本来我们这个报告原计划是由我们公司副总裁曹博士亲自过来做报告的，但因为紧急情况，所以临时委托我来做这么一个报告。

我这个报告的主题是“燃料电池系统的开发以及多场景的一个应用”。关于氢能这个领域的一些基本情况我就不在这里赘述，讲一点就比较有意思的。目前人类使用能源的形式是碳的比例越来越少，而氢的比例是逐渐的增加，所以也有人会认为未来是一个氢能的社会。据国际氢能组织的一个预测，到2050年全球的氢能的贡献会达到60亿吨，25万亿的一个产值，2.5万亿的一个美金的产值，以及18%的一个能源占比。

使用氢能在我们国家目前最大的比例是交通领域。从这个数据我们看一下，我们预测2020年到205年全球氢能的一个产量，通过绿色能源电解水制氢会由现在的一个大概5%的这么一个比例，到2050年60%以上的一个占比，这个比例是相当高的。在氢能的主要的消耗量里面预测，是交通运输用氢的比例逐渐的增加，从现在预计大概在0%的左右，到2050年会占到最大的一个使用的比例。

我们国家在2019年氢气的产量主要还是集中在北方，经过了前几年的一些技术的一些发展和示范应用，目前在氢能领域的汽车，目前我们国家技术的应用场景逐渐的从客车以及重轻卡逐步向重卡这个方向过渡，这也带来了一些应用的燃料电池的系统的参数发生变化。从2019年我们看那个时候的主要的产品应用还是40到50千瓦，到今年已经迅速的增加到90到120千瓦，预计到2025年的话主要的产品应用都会在100千瓦以上，150千瓦左右是最主要的一个，所以这也就要求我们系统它的功率也要随之增加。到2025年的预计的话单堆功率应该都是在180千瓦以上。

技术的进步也是因为下面的一些指标的进步。我在这里简单的介绍几个指标：

第一个是单堆功率，从45到60，到现在逐步的扩展到150到250千瓦。现在的电堆厂商、系统厂商推出的新产品几乎都在150以上的一个功率。而电堆的功率的密度也提升，从早期的2.5千瓦，当然现在2.5千瓦也不算低，现在逐步的在追赶日本的一些领先技术到4千瓦/升的一个技术水平。关键零部件几乎现在一级的子零部件都实现了100%国产化。系统的集成度从300到700瓦每千克，甚至水平更高的超过了700，已经达到750。环境适应性基本上能够实现零下30度的能启动。基础材料方面也在不断的突破，我们也听到了好多报告，包括从催化剂、膜电极等领域的一些国产化。

我讲一下系统和电堆的开发的流程，现在系统开发流程还有电堆的开发流程相对来说已经比较成熟，拿我们公司的一个作为案例，系统开发的流程主要是要从电堆开始、到系统控制、到系统的集成，这个过程要经过了好几个阶段的评审，以及一些内部文件、内部的测试检验等，像我们公司今年刚刚这个月就通过了汽车领域比较常用的一个16949的一个质量体系的审核，以后越来越多的燃料电池系统厂商、整车厂商都会去向传统车审核的标准靠拢。

这是我们开发系统的一些关键的考虑的点。除了电堆以外，还有一些我们关注的氢气循环泵，还有空压机，还有我们的电子控制器。

这是我们做系统开发的正向开发的一个案例，正向开发跟以往的逆向开发不一样，它是根据我们的需求，先定需求，多少功率的需求，然后进行系统的稳态的去计算零维所需要的零部件的一些技术参数，然后再做一维稳态的顺态的模拟。然后再到三维的流程的一个仿真模拟，经过我们这套模拟仿真下来，我们根据我们自己的产品的性能检验可靠性是非常高的。在做完系统的前期的设计以后，我们做系统集成，做强检之前我们要做一些结合法规和整车路普做一些结构的、疲劳损伤的，还有震动的一些模拟仿真分析，这样有利于我们节省系统开发成本。

系统集成完以后我们开发电子控制元件，这个是我们公司要自己开发的，主要是控制阴阳级的一个压力比，以及进出口电堆的一个水温控制，精度要求非常高。

这个是我们的一些体系的文件。这个体系包括了安全、法规、功能、性能、环境适应性等。

这是我们公司今年年初推出了一个单堆系统功率，率先突破了130千瓦，当然现在的话可能已经有别的企业已经开始突破，但是总体来说这个是一个里程碑。

简单介绍一下我们公司，我们公司是深圳市氢蓝时代动力科技有限公司，我们公司成立于2018年，是一个在氢能与燃料电池行业是一个比较年轻的企业，短短三年发展的时间，目前团队规模达到了近200人，目前是深圳市氢能与燃料电池协会的会长单位。这里也介绍一下我们在今年9月份完成的由国家级基金、中国国企混改基金领头的地方国企人员参与的一个A轮融资。

这是我们公司开发的产品，应用于全方位的一些应用场景，从小功率的到目前的一个大功率，但主要的产品是集中在50到130千瓦比较成熟的一个产品。

这是我们公司的产品应用于整车的一些实物图（PPT），我们公司有整车公告14款，本月还会增加6款公告。这是我们的主打产品，从50、60、80、130千瓦，包括今年年底到明年年初推出的180千瓦的一个系统，这个系统也会主要运用于我们的一个船舶的应用场景。我们深圳市的第一艘燃料电池的船舶是我们公司承担的。

燃料电池除了它技术的进步以外，它最重要的是商业模式的一个探索跟突破。在深圳其实很多人也知道深圳的新能源汽车是发展非常快速，但是它主要是锂电池的一个产业聚集，尤其以比亚迪为龙头的企业，所以在深圳推广氢能困难是比很多其他地方要高的。我们公司在深圳市创新性的推出了两大工程，第一个是叫做“西部国际氢能示范港，也就是依托我们妈湾电厂的余电制氢做加氢站，以及它周边的一些场地车的应用，联合了我们的深圳的国企深能源，以及央企招商港口，我们做四方的一个联合，推广在氢能的一个示范港。

东部的话我们打造一个氢能的走廊，也就是龙岗、坪山、盐田这些区域连接到深汕合作区，深汕合作区是深圳的一个飞地经济，也是11区，它中间离深圳大概直线距离有60公里，实际的高速距离大概在90公里。我们是想打造从深圳到深汕合作区这边的一个物流氢能走廊，这个是我们联合了中广核以及客运的龙头企业来做这件事情。

我还介绍一下我们利用现在的电堆以及系统的一个技术积累，把燃料电池也应用于目前的一个制氢储氢发电的示范应用领域。目前这个领域还是一个小众市场，但是我们也有省份，像山东、佛山这边的示范的项目都已经开始进入了一个示范运营了，我们自己也在目前在加紧的布局在深圳以及周边城市的特殊场景的一个应用。

最后我们欢迎所有的厂商来跟我们一起洽谈合作。

谢谢。

氢听剧场现场