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观展FCVC | 我国燃料电池自主化水平进一步提高

更新时间：2024-04-08点击次数：

7月5日至7日，由中国汽车工程学会和国际氢能燃料电池协会共同主办的2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2023）在上海嘉定召开。

相较往年，本次展览会共吸引了超过300家企业，会议规模、参展人数均创新高。展会共展出燃料电池汽车整车（乘用车&商用车）， 燃料电池电堆及系统，燃料电池关键材料、零部件，检测设备，制储运加氢相关设备等五大类别；燃料电池汽车整车由商用车为主转变为乘用车为主；燃料电池电堆及系统大功率化明显，关键材料、零部件自主化率进一步提升，检测设备能力进一步提升；制储运加设备更为丰富，产品迭代升级明显。
燃料电池汽车整车领域方面，我国行业发展以燃料电池商用车为主，近年来，燃料电池乘用车随着“冬奥会”等活动实现批量化应用。本次展会，高续航（参展整车均高于500公里）是参展整车的共同特性，乘用车成为参展的主要车型、性能较往年持续优化，整车核心零部件自主化率进一步提升。


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燃料电池电堆及系统方面，我国自主化水平进一步提高，多个产品实现从关键部件到材料的自主化；同时，系统与电堆大功率化明显。相较往届，我们观察到，燃料电池八大件在本次展会中均有多家国内企业参展，已经初步形成了规模化的自主燃料电池系统供应链多个燃料电池系统产品功率超过150千瓦；燃料电池电堆产品功率超过200千瓦，最大实现300千瓦，瞬时功率与工况适应性水平进一步提升。


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燃料电池零部件方面，如传感器、管阀件、密封圈等产品，我国行业发展早期主要以进口为主。本次展会上，部分企业展出了自主生产的车用燃料电池系统氢气密封、氢内燃机喷气口与阀门等车用配套零部件，产品性能大幅提升，市场占有率稳步提升。

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燃料电池测试装备方面，我国燃料电池测试设备发展早期进口依赖度较高，国内企业竞争力相对国外领先企业较弱。燃料电池系统测试装备平台成为本次展会的重要看点，40多家测试企业展出整车、发动机及电堆环境模拟试验、多功率等级复合测试、系统传质传热、高低温交变、冷热冲击等多个领域的专用测试装备，形成了宽功率适应、多类复合检测、较低测试成本的测试平台。
制储运加氢相关设备方面，制氢领域，我国电解水制氢以AE为主，头部企业已实现单槽产氢量从1,000标方/时提升至2,000标方/时；PEME实现兆瓦级示范的同时，自主化率正在提升。从本次展会上展出的产品来看，PEME电解槽功率水平进一步提升，AEM电解槽产品首次展出并备受关注。储运领域，我国运输用长管拖车以20兆帕，I型瓶为主；车用氢瓶以35兆帕、III型瓶为主。本次展会上展出的高压储运头部企业已推出30兆帕II型瓶长管拖车，车用氢瓶企业推出70兆帕III型瓶，以及35/70兆帕IV型瓶，液氢方面，多家企业宣称自己已拥有液氢储运能力，正积极探索试点示范。镁基固态储氢等新型储氢产品实现储运氢量提升，但性能有待进一步实际验证。加注领域，以成套设备打造加氢站综合服务方案成为头部企业的共性特点，加氢站智能化水平进一步提升。


下面，跟随联盟小氢一起去看展…



制氢


阳光氢能科技有限公司展出质子交换膜电解水制氢装置与碱性电解水制氢装置。两种电解槽均已实现产品下线与发货。

图 | 阳光氢能AE电解槽


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图 | PEM电解槽

华电重工股份有限公司联合深圳通用氢能科技有限公司展出PEM电解槽在内的多款产品。

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图 | 华电氢能PEM电解水制氢装置
北京中电绿波科技有限公司展出5标方/时AEM电解槽。
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图 | 北京中电绿波科技阴离子膜电解槽



储运氢


中材科技（苏州）有限公司展出系列车载储氢瓶，主要包括28升以及63升70兆帕III型瓶等，并展出I型储氢瓶（站用）及30兆帕II型储氢瓶（长管拖车用）产品。


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图 | 中材科技车载储氢瓶

北京天海工业有限公司展出390升IV型瓶等产品。同时，公司下属天海低温设备有限公司自主研发40尺液氢罐式集装箱、固定式液氢储罐和车载液氢气瓶等相关产品。

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图 | 天海工业车载储氢瓶

江苏国富氢能技术装备股份有限公司展出35兆帕、410升大容积储氢瓶，储氢量（15℃）达到4.33千克。在液氢储氢瓶方面，据中国氢能联盟产业研究部了解，国富氢能已有500—1,500升大容积车载液氢气瓶系列产品，目前正与某企业合作，相关车型将于近期下线。


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图 | 国富氢能车载储氢瓶

佛吉亚（FAURECIA）与法液空技术合作推出低温液态储氢瓶，与70兆帕高压气态储氢系统相比，能量密度增加65%，体积减少40%；仅侧挂的2只储氢瓶可储存80公斤氢气。同时，由佛吉亚控股的佛吉亚斯林达安全科技（沈阳）有限公司也拥有35/70兆帕储氢瓶生产能力。


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图 | 佛吉亚液氢储氢瓶


丰田汽车带来氢气瓶集成存储模块，由4支MIRAI上搭载的树脂高压氢罐组成。


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图 | 丰田汽车氢气瓶集成存储模块

固体材料储运方面，上海氢枫能源技术有限公司展出吨级镁基固态储运氢车，质量储氢密度达到6.4wt%，可有效降低储运成本。


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图 | 氢枫能源镁基固态储运氢车



加氢


加氢方面，上海舜华新能源系统有限公司、上海氢枫能源技术有限公司、江苏国富氢能技术装备股份有限公司展出最新一代加氢机；麦格思伟特（上海）流体工程有限公司展出氢能管阀件；辟缔熙机械（上海）有限公司展出压缩机样机。


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图 | 上海舜华加氢机

 

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图| 氢枫能源加氢机

 

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图 | 麦格思伟特展位


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图 | 辟缔熙机械展位



用氢


（一）车用燃料电池


车用燃料电池方面，经过多年发展，我国已基本实现国产化替代，核心材料和关键零部件具备自主化生产能力，从趋势上看，主要体现在燃料电池系统/电堆功率正在增大、燃料电池电堆功率密度在变大。


从产品功率上看，国内外已有多家企业燃料电池系统产品功率超过150千瓦；部分燃料电池电堆产品可以做到300千瓦以上。


上海重塑能源集团有限公司展出镜星燃料电池系统，额定功率覆盖63—220千瓦，以及上海韵量新能源科技有限公司燃料电池电堆及双极板、膜电极等关键材料、燃料电池发电系统等。


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图 | 重塑集团燃料电池系统


上海氢晨新能源科技有限公司展出包括300千瓦电堆（H3系列）在内的2款产品。其中，H3系列产品的催化剂利用率相较H2提升了20%，通过Unitcell的单元电池的封装形式保证了单电池的结构一致性和稳定性，确保各节电池内气体和冷却液分配的一致性，从而提升了电堆的整体输出特性。另外，在展会第一天，氢晨科技在“申能能创氢能主题论坛”上发布250标方/时PEME制氢装置，产氢功耗在4.3千瓦时/标方。


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图 | 氢晨科技燃料电池电堆


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图 | 氢晨科技250标方/时PEME制氢装置


国鸿氢能科技（嘉兴）股份有限公司展出包括鸿芯GIII燃料电池电堆、鸿途H240燃料电池系统在内的多款产品。其中，鸿芯GIII燃料电池电堆体积比功率超过4.5千瓦/升；鸿途H240燃料电池系统峰值功率可以做到270千瓦。


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图 | 国鸿氢能燃料电池产品


上海骥翀氢能科技有限公司展出包括MH170电堆在内的多款产品，单堆功率可以做到210千瓦。


深圳市雄韬电源科技股份有限公司展出130千瓦燃料电池系统在内的相关产品。


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图 | 雄韬股份展位


华丰燃料电池有限公司展出TL Power 150等在内的燃料电池系统，首次展出氢燃料电池电堆TL Core 200，预计将在2023年下半年量产，该电堆峰值密度达到200千瓦，最大体积功率密度达到4.9千瓦/升。


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图 | 华丰燃料电池电堆


现代汽车氢燃料电池系统（广州）有限公司展出90千瓦燃料电池系统，可在-30℃启动，发电效率最高达64%。


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图 | 现代燃料电池系统


博世汽车部件（苏州）有限公司展出包括额定功率最大可达300千瓦的氢动力模块（FCPM-C250+），峰值效率达63%，可在-40℃下启动。此外，公司推出PST-300高性能电堆测试台。测试台采用模块化设计，通过更换模块，可以使300千瓦的测试台在保证测试性能精准稳定的前提下，测试功率向下兼容到10千瓦。快速切换工况的高动态性能也是PST-300的特点之一。比如，针对测试台升温需求，PST-300从20℃升到80℃仅需6分钟。


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图 | 博世氢动力模块


另外，新源动力股份有限公司展出200千瓦燃料电池电堆模块；未势能源科技有限公司展出255千瓦燃料电池系统与300千瓦石墨板电堆；本田汽车（中国）有限公司展出公司燃料电池系统产品；保胜燃料电池（上海）有限公司展出公司燃料电池发电系统及船用燃料电池系统等产品，等等。


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图 | 本田燃料电池系统


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图 | 保胜公司产品


从功率密度上看，部分企业通过自主创新，燃料电池功率密度创新高。

浙江海晫新能源科技有限公司以硅棒为极板原料，采用切割蚀刻加工工艺，推出第四代极板电堆，最高功率密度达到8.5千瓦/升。

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图 | 浙江海晫燃料电池电堆


此外，部分行业企业借助自身优势，进一步延伸产业链至关键材料与零部件。


上海捷氢科技股份有限公司展示了公司从膜电极、燃料电池电堆、燃料电池系统、整车动力系统集成与适配开发在内的纵向一体化自主研发和规模化生产能力。其中，荣威RX9燃料电池汽车为首次亮相。该款车型应用捷氢科技PROME P4L燃料电池系统以及H70储氢系统等一体化解决方案，车辆续航里程超800千米，百公里氢耗0.79千克，可在-30—65℃环境下运行。


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图 搭载捷氢科技的荣威RX9燃料电池汽车


中集氢能科技有限公司展出“制—储—运—加—用”全系列产品。其中“制”即电解槽；“储”包括站用储氢瓶组与液氢储罐，包括椭圆卧球罐与圆形球罐；“运”包括液氢运输半挂车及氢气长管拖车；“加”包括35兆帕撬装加氢装置与70兆帕撬装全集成加氢站以及加氢站用液驱氢气压缩机；“用”包括III型车载瓶及供氢系统以及热电联供系统。


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图 | 中集氢能“制—储—运—加—用”全系列产品


国家电投集团氢能科技发展有限公司展出包括水冷燃料电池系统、水冷燃料电池电堆、空冷燃料电池系统、燃料电池关键材料与零部件等在内的多款产品。其中FC-ML 150燃料电池电堆额定功率达到150千瓦以上。


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图 | 国氢科技燃料电池电堆


（二）燃料电池汽车


燃料电池汽车方面，从趋势上看，我国燃料电池汽车市场以商用车为主。近年来，包括一汽、东风汽车、海马等在内的众多企业纷纷下线燃料电池乘用车，并借助冬奥会实现百辆级应用。


中国第一汽车集团有限公司展出H5 FCV。整车搭载中国一汽额定功率70千瓦的第二代燃料电池发动机及70兆帕储氢系统，实现综合工况实测氢耗0.72千克/百公里，续航里程达585公里。


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图 | 中国一汽H5 FCV


广州汽车集团股份有限公司展出燃料电池乘用车GAC FCEV与传祺E9，综合续航能力均在800公里以上。


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图 | 广汽集团燃料电池乘用车


重庆长安汽车股份有限公司展出深蓝SL03，CLTC工况续航里程达到700公里。

 

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图 | 长安汽车燃料电池乘用车


现代汽车展出NEXO中国版，续航里程可达550公里（CLTC工况下）。


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图 | 现代燃料电池汽车NEXO


丰田汽车展出二代MIRAI，相比一代MIRAI在续航里程方面提升30%，最高输出功率提升至128千瓦。


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图 | 丰田燃料电池汽车MIRAI


（三）燃料电池备用电源/发电


备用电源与发电方面，我国在该领域正在加大力度，国家层面陆续出台多项政策，支持相关产品应用推广。


武汉众宇动力系统科技有限公司展出包括车用燃料电池系统、燃料电池发电系统在内的多款产品，实际应用效果良好。


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图 | 众宇动力燃料电池备用电源

  

骥翀氢能推出5千瓦燃料电池备用电源，正在江苏张家港开展燃料电池热电联供项目。


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图 | 骥翀氢能燃料电池备用电源


新源动力展出2兆瓦氢燃料电池热电联供解决方案。

（四）氢能自行车


氢能自行车近期逐步得到市场化应用。包括永安行科技股份有限公司、佛山市攀业氢能源科技有限公司等在内的多家企业纷纷涉猎，并推广相关产品。

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图 | 永安行氢能自行车