重塑、國氫科技、德燃動力等獲批國家重點研發計劃“新能源汽車”燃料電池項目

 

此外，德燃動力參與了“乘用車用高功率密度燃料電池電堆及發動機技術”項目，同時國氫科技也參與了“重卡用高載荷長壽命燃料電池電堆及發動機技術”。

 

上述兩個項目研究內容和考核指標如下：

 

乘用車用高功率密度燃料電池電堆及發動機技術(共性關鍵技術)

 

研究內容：開展高功率密度燃料電池發動機先進構型設計和匹配及系統仿真技術研究；研發適用于高功率密度燃料電池發動機的空壓機、氫氣循環系統等核心部件，以及先進熱管理技術和低溫快速啟動技術；研究多維傳感智能故障診斷和容錯控制技術，基于乘用車路譜的燃料電池動力系統測試評價及整車集成技術。研究燃料電池發動機功率密度以及啟動特性、穩態特性、動態響應特性等重要性能參數測試方法，并研究制定相關國家標準或指導性技術文件；研究乘用車燃料電池發動機批量化制造的裝備技術，形成批量化生產能力。

 

開展動態工況下電堆特性研究，采用高功率和高功率密度電堆架構與零部件的正向設計方法，研發適應高溫低濕條件運行的高性能、高動態響應膜電極技術，研發適應高電流密度的流場結構、超薄低成本雙極板技術，開發提高電堆一致性、可靠性以及裝配效率的集成設計和密封設計方法，集成研發的催化劑、質子膜、炭紙或擴散層、極板基材，研制燃料電池電堆，提出材料改進需求，形成批量化生產能力。

 

考核指標：采用項目研發的空壓機和氫氣循環系統集成的燃料電池發動機，額定功率≥80 千瓦；在峰值功率下，質量功率密度≥600 瓦/公斤、體積功率密度≥700 瓦/升；最高效率≥65%， 額定效率≥50%，實現-40℃儲存、-30℃自啟動至50%額定功率時間＜30 秒，耐久性≥7000 小時（工況循環測試后額定功率下效率衰減≤10%），批量化產能≥10000 臺/年，完成裝車驗證和整車產品公告；提交乘用車燃料電池發動機耐久性測試團體標準/國家標準征求意見稿1 項。

 

采用項目研發的質子交換膜、炭紙、催化劑、膜電極和雙極板集成的燃料電池電堆，峰值功率密度≥5.5 千瓦/升，性能≥0.6 伏@3.0 安/平方厘米，動態加載速率≥40 千瓦/秒、減載速率≥60千瓦/秒，支持-40℃低溫啟動，5000 小時工況循環測試后額定功率下效率衰減≤5%，單節巡檢電壓偏差≤15 毫伏（平均值—最小值@額定功率），形成批量化生產能力，萬套級電堆成本≤600元/千瓦。

 

商用車用大功率長壽命燃料電池電堆及發動機技術(共性關鍵技術)

 

研究內容：研發適用于重載車輛的大功率燃料電池發動機的高效長壽命供氫、供氣、水熱管理、DC/DC 等核心部件；研究重載車輛用大功率燃料電池發動機多功率模塊控制技術；研究重載 車輛燃料電池動力系統匹配與集成及系統仿真技術；開展大功率燃料電池發動機低溫冷啟動、環境適應性（高低溫、高海拔）、電磁兼容（EMC）等測試與評價方法研究，建立重載車輛燃料電池 發動機的快速測評規范。

 

研究涵蓋初始加載方法、循環工況加載方法、性能復測方法以及氣密性和絕緣電阻復測方法，以及燃料電池發動機經耐久試驗后的電壓衰減、功率衰減、效率衰減等評價指標，并研究制定相關國家標準或指導性技術文件；

 

研究長壽命電堆的膜電極、雙極板及其匹配技術，研究大功率電堆的高可靠集成和控制技術，研發電堆的長壽命控制策略和電堆高效運行操作邊界設計方法及加速測試驗證技術；

 

研究重載車輛燃料電池電堆及發動機批量化制造的裝備技術，形成批量化生產能力。

 

考核指標：采用項目研發的空壓機和氫循環系統集成的燃料電池發動機，額定功率≥300 千瓦；在峰值功率下，質量功率密度≥550 瓦/公斤、體積功率密度≥600 瓦/升；最高效率≥60%，額定效率≥50%；系統最高工作溫度≥95℃，實現-40℃儲存與-30℃低溫自啟動；3000 米海拔額定功率損失不超過20%；5000小時工況循環測試后額定功率下效率衰減≤5%；平均無故障運行時間≥1000 小時，批量化產能≥10000 臺/年，完成裝車驗證和整車產品公告，制定商用車燃料電池發動機耐久性測試團體標準/國家標準征求意見稿 1 項。

 

采用項目研發的質子交換膜、炭紙、催化劑、膜電極和雙極板集成的燃料電池電堆，峰值功率≥200 千瓦；在峰值功率下，質量功率密度≥3.0 千瓦/公斤、體積功率密度≥4.0 千瓦/升；最高工作溫度≥95℃，支持-40℃低溫啟動；5000 小時工況循環測試后額定功率下效率衰減≤5%，同時，按照國標340h測試預測耐久性大于20000 小時后，額定功率下效率衰減≤10%；形成批量化生產能力，萬套級電堆成本≤700 元/千瓦。