鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1959次 | 2019年12月02日
玉柴燃料電池系統(tǒng)壽命超2萬小時(shí)存疑
繼濰柴動(dòng)力、全柴動(dòng)力布局燃料電池之后,又一家傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)“大佬”廣西玉柴機(jī)器股份有限公司(下稱“玉柴”)加入進(jìn)來,引發(fā)業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注。
5月28日,在北京舉辦的玉柴新能源動(dòng)力戰(zhàn)略與產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上,集成發(fā)電式發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成(YCIE-Power)、e-CVT功率分流型混合動(dòng)力總成(YCe-CVT)、集成式電驅(qū)動(dòng)橋總成(YCE-Axle)、燃料電池系統(tǒng)(YCFCS)四大新能源動(dòng)力系統(tǒng),共7款新能源動(dòng)力產(chǎn)品亮相。
關(guān)于燃料電池部分,多家媒體報(bào)道:燃料電池系統(tǒng)由玉柴自主開發(fā),標(biāo)志著玉柴正式登上氫燃料電池行業(yè)舞臺(tái)。YCHB-35K/132/248-10為玉柴第一代金屬雙極板質(zhì)子交換膜燃料電池,是一款高集成度、高效、無污染的商用車動(dòng)力產(chǎn)品,適用于城市公交車、卡車、城間客車等車型。
玉柴燃料電池系統(tǒng)凈輸出功率峰值功率超過35kW,最高效率達(dá)到55%,高于行業(yè)平均水平;整體壽命大于20000小時(shí);-20℃超低溫仍可以實(shí)現(xiàn)正常冷啟動(dòng)。該產(chǎn)品計(jì)劃2020年開始投放市場(chǎng)。
What?金屬雙極板質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)整體壽命大于2萬小時(shí)?連全球金屬板燃料電池NO.1的豐田都只敢說產(chǎn)品壽命在1萬小時(shí)左右,玉柴能到2萬小時(shí)?就算是到2020年,也很難達(dá)到吧?這是媒體們的集體“犯錯(cuò)”?還是玉柴官宣時(shí)的“失誤”?又或是……
從制備工藝來看,金屬雙極板的研發(fā)生產(chǎn)涉及流場(chǎng)設(shè)計(jì)與CFD仿真、模具設(shè)計(jì)與CAE分析、模具制造、精密成型、精密焊接、表面改性、原材料等多項(xiàng)技術(shù),最終達(dá)到穩(wěn)定、可靠的成品難度也比較大。
為了開發(fā)長(zhǎng)壽命電堆,業(yè)界在金屬板基材的選擇及涂層上展開了深入的探索。豐田為了提高金屬電堆壽命,不計(jì)成本地采用了價(jià)格極其昂貴、一般只用于特種領(lǐng)域的鈦板基材,以及碳納米涂層。但考慮到未來大規(guī)模低成本生產(chǎn)需要,業(yè)界更多采用的是不銹鋼基材(聽說豐田也會(huì)轉(zhuǎn)向不銹鋼基材),同時(shí)在涂層材料上提供了更多的選擇。
不過,由于基材本身不一樣,在不銹鋼基材上涂層比在鈦板上涂層技術(shù)難度高許多。另外,當(dāng)前能夠做好金屬雙極板涂層的企業(yè)在世界范圍內(nèi)并不多,國(guó)內(nèi)企業(yè)能做涂層加工并提供國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的企業(yè)鳳毛麟角。
整體而言,當(dāng)前整個(gè)行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)化前期,金屬雙極板的制作工藝流程有待完善,生產(chǎn)效率有待提升。尤其是涂層環(huán)節(jié),涂層材料尚有待檢驗(yàn)、工藝耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備投入極高、生產(chǎn)效率極低,導(dǎo)致目前金屬板耐腐蝕性差,價(jià)格非常昂貴,直接影響電堆性能及成本。
一位業(yè)內(nèi)人士透露,目前國(guó)內(nèi)金屬堆沒有人實(shí)測(cè)超過5000小時(shí)。就算到明年,單堆壽命達(dá)到2萬小時(shí)也基本不可能。事實(shí)上,目前在壽命上有明顯優(yōu)勢(shì)的石墨堆全球頂尖的也就在1.5萬小時(shí)左右,何況是技術(shù)難度大很多的金屬堆?
目前相對(duì)成熟的石墨堆要達(dá)到長(zhǎng)壽命和可靠性,還有很多工作要做,金屬堆更是如此。值得注意的是,燃料電池系統(tǒng)壽命是一個(gè)“集體”概念,不單單取決于電堆壽命,同時(shí)與其他關(guān)鍵零部件壽命及系統(tǒng)控制策略相關(guān)聯(lián)。
“玉柴其實(shí)采用的是巴拉德石墨板電堆,不是金屬板電堆?!币晃恢槿耸空f,媒體報(bào)道會(huì)讓人有所誤解,當(dāng)然玉柴采用巴拉德石墨板電堆,到明年整個(gè)系統(tǒng)壽命能否達(dá)到2萬小時(shí),也應(yīng)該以國(guó)家機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心的檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。
資料顯示,玉柴是中國(guó)產(chǎn)品型譜齊全、完整的內(nèi)燃機(jī)制造基地,在廣西、廣東、江蘇、安徽、山東、湖北、四川、重慶、遼寧等地均有產(chǎn)業(yè)基地布局。汽車產(chǎn)業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),而發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車裝備的心臟,能夠反映一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。玉柴在中國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)與濰柴動(dòng)力一樣屬于“大象”級(jí)別,代表著中國(guó)內(nèi)燃機(jī)制造領(lǐng)域的最高水平。
在新能源動(dòng)力領(lǐng)域,玉柴早在2005年就進(jìn)入混合動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域,產(chǎn)品已搭載在眾多客車上。2018年,玉柴提出“體系變革,聚力闖關(guān),進(jìn)軍新能源”的工作思路,把新能源動(dòng)力放在了重要的戰(zhàn)略地位。玉柴股份總裁吳其偉表示,2020年將是中國(guó)商用車的升級(jí)轉(zhuǎn)折之年,是全面節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之年。因此,玉柴新能源產(chǎn)品在2020年投放市場(chǎng)是最佳時(shí)間。
很顯然,燃料電池系統(tǒng)是玉柴重點(diǎn)打造的新能源產(chǎn)品之一。作為資源豐富、動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)深厚的企業(yè),玉柴加入燃料電池行業(yè),無疑有助于行業(yè)的發(fā)展。不過,玉柴的燃料電池系統(tǒng)到底表現(xiàn)如何,有待實(shí)測(cè)檢驗(yàn)。