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【原创】鸿基创能/杜科新材/东德实业/锋源氢能激烈角逐高工金球奖
鸿基创能| 东德实业| 锋源氢能| 杜科新材 文章来源自:高工氢电网
2022-09-22 09:29:21 阅读:8588
摘要四家企业的参选创新产品/技术/方案,有何乾坤?

  

“氢能和燃料电池行业奥斯卡”高工金球奖迄今已经陪伴行业走过了四年风雨,见证了中国氢电产业的迭进升级,也成为前瞻氢电行业发展的风向标。当前以“领航氢电新时代”为主题的2022高工金球奖年度评选活动正在火热进展中。  


金球奖速递:

2022高工金球奖评选细则公布

氢璞创能/雄韬氢瑞/氢蓝时代/一派氢能激烈角逐高工金球奖


目前高工组委会已经收到多家公司的自荐报名参选表格,扫描下方二维码报名参选: 

 

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本文着重介绍鸿基创能、杜科新材、东德实业、锋源氢能4家公司及其参选产品/技术/方案(参选企业名单持续更新中):  


鸿基创能  


鸿基创能科技(广州)有限公司(下称“鸿基创能”)成立于2017年12月,专注于膜电极开发,在燃料电池领域,实现膜电极产业化,并协助电堆及整车厂提高燃料电池的性能,降低成本;在制氢领域,开展PEM电解水制氢膜电极的研发和产业化。 

 

公司技术团队主要由多位北美及国内的燃料电池专家组成,拥有累计超过50年的燃料电池膜电极及电堆的研发和产业化经验。目前设立广州、佛山研发生产双中心,其广州生产基地在精益制造上始终处于国内领先地位。同时在重庆、北京、上海、温哥华等地均设立分部。  


今年6月,鸿基创能全资子公司鸿基创能科技(佛山)有限公司高性能膜电极及PEM电解水制氢项目投产仪式盛大举行。本次投产项目有燃料电池膜电极年产能高达500万片、电解水制氢CCM卷对卷生产线乃国内首条、设备全国产化且制造工艺进一步升级等几大特点。

  

鸿基创能本次参选金球奖的创新技术是其自主知识产权的CCM(催化剂涂层质子膜)阴阳极双面直接涂布技术、MEA(膜电极)自动化快速封装技术、膜电极一体化成型技术,公司生产的CCM及膜电极产品核心技术自主可控。  


(1)低铂金载量技术。制约燃料电池广泛商业化的一个重要因素是成本,而铂金催化剂在电堆成本中占比高达23%-43%。目前,鸿基膜电极产品的铂金载量可低至0.3mg/cm²,且性能与寿命对标国际领先水平,铂金载量可根据客户要求进行调整。  

(2)高性能和长寿命。建立在多年积累的膜电极背景信息及know-how的基础上,鸿基创能膜电极产品的核心原材料(如树脂、质子交换膜、催化剂、气体扩散层等)都已通过性能和寿命验证;经优化组合,最终的膜电极产品功率密度≥1.5W/cm²,寿命在20000小时以上。  

(3)低成本。在降低铂金催化剂使用量的同时,鸿基创能通过优化生产工艺,进一步降低成本。最终鸿基创能的产品成本可比同类产品低20%~40%左右。 

 

其参选产品是鸿基创能具有自主知识产权的催化剂涂层质子膜(CCM)产品,可以满足燃料电池汽车在各种极端条件下(高温低湿、低温高湿、低温启动、及频繁启停等)的运行要求;以及MEA膜电极产品,兼顾到燃料电池车在各种工况条件下的运行要求,具有功率密度高、寿命长、成本低以及有良好的抗反极能力,初始抗反极能力超过185分钟。在满足寿命的同时,电流密度1.5A/cm²时,功率密度大于1.05W/cm²,最高可达到1.5W/cm²。 

 

杜科新材  

惠州市杜科新材料有限公司(下称“杜科新材”)成立于2014年,位于惠州市大亚湾,是一家专业从事氢能源领域燃料电池复合双极板及整体用胶的研发、生产、销售国家高新技术企业,业内领先的燃料电池用胶整体解决方案提供商。参股子公司青岛杜科主要专注于模压复合石墨双极板研发、生产和销售。  


杜科新材开发了石墨双极板水路粘接胶、石墨板微孔堵漏胶、双极板气场注塑密封胶、MEA边框及碳纸粘接胶、GDL粘接边框胶等多款产品。近年来,杜科新材迅速打开市场,并占据国内燃料电池密封胶领域较高的市场份额。其产品在性能和品质上表现优异,已经与国内外数十家电堆和双极板企业建立起合作关系,包括神力科技、氢璞创能、国电投、加拿大康明斯等。 

 

杜科新材一直在结合行业的发展和需求进行产品的创新和迭代。公司研发的新型的光固化胶DB712系列,成功解决了膜溶胀、PEN背胶不耐水煮,膜电极五合一、七合一边框脱胶的问题。只需10秒光固化,就可以完成边框的粘接密封,并且不影响催化层的性能,长期耐水煮。这款创新产品最大的意义在于可以节省电堆企业的设备投入,提升生产效率,从根本上助力电堆企业降本提效。  


本次杜科新材参选的产品是燃料电池石墨板双极板微孔堵漏剂,对氢燃料电池车石墨电极板存在的微孔,具有优异的填充性能;参选的方案是水场和气场粘接密封的用胶方案,为参股子公司青岛杜科自主产权的模压石墨复合板提供燃料电池用胶解决方案,包含燃料电池双极板水路粘接胶、燃料电池双极板气路密封胶等,拥有技术可控和成本可控的优势。目前采用该套用胶方案的青岛杜科模压复合板已接到订单,预计下半年将开启批量销售。  


东德实业  


烟台东德实业有限公司(下称“东德实业”)成立于2017年,是国家级高新技术企业、国家级专精特新小巨人企业、山东省瞪羚企业、山东省民营企业创新50强。致力于氢能利用产业化技术突破及关键装备研制,形成氢的制/储/输/用的完整产业链和氢能分布能源体系,实施新旧动能转换。 

 

员工总数200余人,与高校开展产学研合作,柔性引进高端人才,科研团队70余人,其中博士、硕士20余人。在北京、上海、广东、烟台等地设有分公司和研发中心。 

 

在氢气循环泵方面,东德实业是国内外唯一一家在试验台架真正用氢气带载运行10000多小时的厂家,可实现-34℃低温启动,现可提供三种型号产品:DQ30、DQ30H、DQ60,可覆盖燃料电池系统30-120kW。  


空压机方面,东德实业在2021年成立了上海成立菱辰氢能科技(上海)有限公司(下称“菱辰科技”),致力于在高速离心空压机、罗茨式空压机领域成为国内型谱最全、适配范围最广的优质供应商。目前,该公司在氢燃料电池系统净输出功率60kW-80kW范围,拥有体积更小、性价比更高的DK600产品;在80kW-120kW范围,推出了功耗较低、效率更高的DK800C双极增压高速离心空压机;在120kW-200kW范围,该公司正与众多有意向客户共同推进DK1000高速离心空压机适配的大功率系统的研发。 

 

菱辰科技同时注重200kW-250kW系统、300kW系统技术的前瞻布局,推出带能量回收功能的DK12K、DK15K,以应对不同应用场景中的需求。  


东德实业的参选创新方案是其DQ47循环泵+引射器方案,以及DK12T电动涡轮增压器方案。 

 

DQ47循环泵+引射器方案组件构成包括罗茨泵、单向阀、引射阀体、比例阀、开关阀等,应用于氢燃料电池氢气循环系统,将引射器和循环泵集成在一起,避免管路连接,体现高度的集成化,占用尺寸空间小。覆盖功率范围广,在小功率段引射器无法满足工况条件下,循环泵工作,大流量时引射器工作,峰值工况下旁通比例阀打开以增大氢气进入电堆流量。可解决大功率电堆罗茨循环泵体积过大、能耗过高以及引射器小功率无法覆盖等问题。  


DK12T电动涡轮增压器方案使用类似涡轮增压器的结构,将压缩叶轮和膨胀叶轮安装在一根轴上,空气通过滤清器后进入压缩叶轮,电机驱动压缩叶轮对空气做功,得到满足电堆需求压力、流量的压缩空气,压缩空气进入电堆工作后产生废气,其中仍然包含相当的静压能和动能可以利用,废气经过分水器去除液态水后进入膨胀叶轮膨胀做功,将废气中包含的静压能和动能转化为机械能,降低电机的能耗,从而提高整机的效率。可应用于氢燃料电池空气路,解决常规空压机存在效率上限,大功率电堆使用常规空压机能耗过高的问题。  


锋源氢能  


浙江锋源氢能科技有限公司(下称“锋源氢能”)是国内集全套自主知识产权氢燃料电池以及核心零部件电堆膜电极、催化剂、金属双极板等研发、生产、销售一体的公司,为汽车、发电站等平台提供氢能源解决方案的国家高新技术企业,研发中心在北京,总部位于浙江省平湖经济技术开发区,在四川、河南等地设有生产基地。  


锋源氢能目前已与国内十多家系统和整车厂合作,包括中通客车、金龙客车、开云汽车、东风汽车等。电堆装车超过百台,最长车载电堆路跑超过三年。  


本次锋源氢能参选金球奖的创新技术是Lucifer系列膜电极梯度自增湿技术,即采用六阶分散制浆技术、梯度转印技术、一体成型薄片化封装技术,实现离聚物定向序列化分布,实现膜电极精准可控自增湿技术,形成了特有的商业化膜电极技术序列。依托此项创新性技术,锋源氢能自主研发的膜电极产品拥有高性能特点,单位面积发电功率(0.7V@2000mA/cm²,3000mA/cm²@1.94W)、催化剂铂载量(阳极≥0.1mg/cm²,阴极≥0.3mg/cm²)、使用寿命(设计寿命20000h,实测3000h衰减<1%)等关键性能指标均达到国内、国际先进水平。  


锋源氢能的参选产品是其FY06电堆、氢燃料电池系统发动机,以及LaKePower系列纯氢燃料电池系统。  


FY06水冷式燃料电池堆是锋源氢能在燃料电池堆领域经验积累的最新成果,额定功率覆盖10-150kW,单位体积功率密度4kW/L,能够用于公交车、冷链物流车、31吨自卸式垃圾车、49吨牵引车等多种车型,也是氢燃料系统发动机使用最多的电堆型号。氢燃料电池系统发动机采用锋源自主研发生产的FY06电堆,产品功率覆盖60kW—120kW,设计寿命超1000小时,包括石墨堆和金属堆两种堆型,适用于公交车、物流车、重卡等车辆以及船舶、发电站等运用场景。  


而LaKePower系列纯氢燃料电池系统系列有LakePower630和LakePower2500,用户可根据需求选择,并网功率可由500kW拓展到2WV,采用PEMFC燃料电池技术,将氢气通过化学反应直接转换为电能,所有电池系统皆使用FY06型号电堆。  


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