近日,长城势能攻克燃料电池行业“卡脖子”难题,实现完全自主研发的新型高性能膜电极大规模量产,代表着长城燃料电池技术从研发阶段迈向产业发展新阶段,加速了膜电极国产化进程,有效推动了燃料电池技术的规模化应用。
目前,我国氢能产业和氢燃料电池汽车产业迎来了快速发展期,但在产业化道路上,仍有部分核心零部件依赖进口,从成本和供应链安全上制约了大规模应用的发展。在这方面,长城肩负起了大企业的社会责任,构建了“生产-储存-运输-加工-应用”的国际级一体化供应链生态氢能战略,从全行业布局不断加大R&D投入,突破了诸多核心零部件的技术壁垒,有效推动了氢能产业化发展。此次大规模量产高性能膜电极,是长城氢能战略的重要成果。
R&D和制造业突破了年产100多万片,加速了膜电极的国产化进程。
作为燃料电池的核心部件,膜电极的结构设计和制备工艺非常复杂,整个研发周期长,技术壁垒高,实现大规模量产非常困难。长城在技术研发和制造方面取得突破,成功实现大规模量产,有效推动了核心零部件的国产化进程。
在膜电极技术方面,长城创新“梯度技术”,采用多级分散制浆技术、梯度延伸技术和薄片封装技术,实现离聚物的定向梯度分布,形成了独特的商业化膜电极技术序列。依托这一创新技术,长城先后攻克了高功率密度、可靠封装、循环寿命等关键技术瓶颈。自主研发的膜电极产品具有高性能特点,单位面积发电量、催化剂铂负载量、使用寿命等关键性能指标达到国内外先进水平,进一步推动了膜电极核心技术的国内替代率,提升了自主技术的全球竞争力。
膜电极的关键参数
在产品制造方面,长城不断实践和探索智能制造,定制日本、德国等世界先进的高精度生产设备,自主设计全自动“卷对卷”膜电极生产线,集成在线检测技术,实现全程高精度控制,从而保证产品的一致性和可靠性。该生产线全部投产后,每年可生产膜电极超过百万只,年产值预计超过3亿元,为加快膜电极国产化进程,推动燃料电池技术规模化应用提供了有力支撑。
膜电极生产线
目前,高性能膜电极产品已开始接受国内外客户订单,并将于2021年底前批量交付欧洲、加拿大等海外市场。同时,下一代产品的开发和柔性生产线设计也在同步进行。未来,随着产品的不断应用和创新,长城在全球氢能市场的竞争力会越来越强,中国品牌的话语权会越来越大。
全产业链发力,全面推进氢能产业规模化发展。
一直以来,长城积极推动氢能产业发展,大力布局全产业链,配合突破性技术和优势,加快产品落地和规模化应用,全面推进氢能产业规模化发展。目前,国内首家氢能技术中心已经建成并运行,实现了氢能和燃料电池产业关键部件的完全自主化。未来三年,长城将继续投入30亿元以上的研发费用,达到10000台产能规模。
具体成果方面,在上游制氢领域引入了新一代钙钛矿太阳能光伏技术,实现了20.01%的世界纪录光电转换效率;中游储氢领域的氢+电储能系统是一种大规模可再生储能解决方案。在下游核心产品层面,长城氢芯动力系统组件可全面供应客车/客车+重卡/物流+乘用车三大应用平台。
目前,长城已实现“电堆及核心部件、燃料电池发动机及部件、IV储氢瓶、高压储氢阀、氢气安全、液氢技术”六大核心技术和产品的知识产权完全自主化,多项技术解决了制约行业发展的难题。此外,基于全产业链发展,长城在推动氢能产业规模化发展方面也取得了诸多成绩。除了高性能膜电极的大规模量产,长城完全自主研发的100 kW级大功率燃料电池系统也正式投产,推动了氢能产业的商业化发展。
在国际化一体化供应链生态战略下,长城凭借创新的核心技术和产品制造能力,实现了多项核心产品的自主量产,通过完整的产业布局,大大加快了整个氢能产业的规模化应用速度,全面提升了全球核心竞争力,不仅能够有效推动此前提出的全球氢能市场份额前三的目标,也将为中国氢能产业的发展做出贡献,帮助全社会实现碳中和、绿色发展。