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实现电堆催化剂循环利用 解决原材料稀缺和成本问题

2021-09-18 10:22:32    来源:中国汽车报网

此前,上海骥翀氢能科技有限公司(简称“骥翀氢能”)与上海济平新能源科技有限公司(简称“济平新能源”)以及苏州博萃循环科技有限公司(简称“博萃循环”)在江苏张家港签署战略合作协议,三方围绕燃料电池铂金催化剂的循环回收再利用开展深度合作。

记者了解到,作为一家具备国际竞争力的车用氢燃料电池电堆解决方案供应商,骥翀氢能一直致力于“避免卡脖子,实现燃料电池电堆的自主可控”。这次签署协议,只是骥翀氢能在实现燃料电池电堆产业链自主可控、降低成本推动规模化应用路上的举措之一。

实现电堆催化剂循环利用

解决原材料稀缺和成本问题

众所周之,解决催化剂的成本问题是降低燃料电池成本的重要途径之一。“济平新能源是催化剂的生产方,在整个燃料电池电堆产业链上是骥翀氢能的供应商,博萃循环则是专门做催化剂的回收再利用。当催化剂在骥翀氢能的燃料电池电堆上使用一段时间或电堆报废后,博萃循环就负责把电堆里残余的催化剂进行回收再利用,之后再卖给济平新能源。”骥翀氢能董事长付宇告诉记者,经历了这样一整个过程后,催化剂就可以循环利用起来,80%—90%的成本可以回收,大幅度降低燃料电池电堆的成本。

催化剂的循环利用,不仅能够降低成本为燃料电池汽车大规模推广奠定基础,还能解决其资源有限的问题。记者了解到,作为燃料电池核心材料之一的催化剂,其主要成分为贵金属铂,在燃料电池成本中占据较大比例。不过,铂族金属主要依靠从南非、俄罗斯、加拿大等国进口,在国内属于稀缺资源。因资源总量及产量有限,近几年铂族金属的价格持续攀升,导致燃料电池催化剂价格也不断上涨。

据测算,如果全球目前所有的铂全用到燃料电池上,能够支撑的燃料电池汽车产量只能达到百万辆级。因此,当燃料电池大规模批量应用之后,铂就面临着稀缺的状态。根据三方前期的研究结果,催化剂铂的一次回收率可达96%(二次回收率超过98%),回收成本则不超过5%。

“如果每年新增几百万辆燃料电池汽车,当催化剂使用逐步循环起来达到循环点后,新增的燃料电池电堆就不需要再去采购新的铂。”付宇表示。此外,记者了解到,目前催化剂在产业化阶段面临的难题是在进行大批量工业生产方面保持一致性,而在整个燃料电池关键原材料里面,催化剂是有望最先实现国产化应用的。

整合上下游产业链动作不断

实现电堆技术自主可控

最近,氢燃料电池汽车示范城市群相继获批。在这一轮氢燃料电池汽车产业发展的浪潮下,聚焦核心关键零部件技术全面突破成为各个城市群政策支持的方向之一。记者了解到,除了在催化剂循环利用和降成本方面进行攻克外,骥翀氢能一直在整合燃料电池电堆产业链上下游,力求在各个环节实现自主可控,解决卡脖子问题。

比如,金属双极板表面涂层的耐腐蚀性能是决定燃料电池寿命的关键因素,也是目前全行业都在重点攻关的“卡脖子”问题。常州翊迈新材料科技有限公司(简称“常州翊迈”)在金属双极板表面涂层加工工艺及设备的自主研发上实现突破性进展,从根本上解决了该项技术难题,大幅提高金属双极板燃料电池电堆寿命,同时大幅降低金属双极板材料成本。

此前,常州翊迈以股权投资的方式,整合并入骥翀氢能,正式成为骥翀氢能全资子公司。完成对常州翊迈的整合,意味着骥翀氢能在核心技术方面更进一步地实现自主可控,同时燃料电池电堆成本也会实现20%以上下浮动。其实,在此之前,骥翀氢能已经完成了对金属板激光焊接专业公司——深圳众为的整合。

骥翀氢能不断整合燃料电池电堆产业链上下游的企业,在实现燃料电池电堆国产替代的道路上不断前进。根据近来企业接连不断的动作,截止目前,骥翀氢能已经在金属板冲压、焊接、涂层等上下游关键环节实现了全方位把控,实现自主可控生产氢燃料电池金属双极板及电堆。

规划2025年前推出第三代产品

不断实现技术突破

付宇告诉记者,在产品方面,骥翀氢能已经规划了五年三代产品,在2025年之前,在市场上推出第一代产品MH170、第二代产品MH290和第三代产品MH3110。

记者了解到,第一代产品MH170已实现小批量的量产,共有80kW、100kW、140kW三种型号,整个产品从单堆功率、功率密度等都处于全行业领先水平。第二代产品MH290则完全按照车用零部件的开发流程,经过充分的测试验证,目前已经完成了零部件的开发工作,预计MH290在今年底被开发出来,计划将单体电堆功率增大到200kW,2022年主要做应用验证并在2022年下半年推向市场。第三代产品MH3110,是具有突破性的一代技术,将更好满足乘用车、大巴、物流车、中重卡车的功率需求,预计在2024年—2025年批量供货。

当下,氢燃料电池汽车示范城市群将给氢燃料电池产业带入快车道。付宇告诉记者,骥翀氢能正积极与示范群内的上下游企业深化合作,在坚持技术自主创新的同时,力争加速产品研发进度,推出更多安全、可靠且更具有市场竞争力的产品,以满足整车企业开发不同车型的技术需求,积极推动燃料电池汽车市场化应用。(记者:赵琼)

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