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2019年车用燃料电池发动机国产化实践.pdf

编号：97879

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2019年车用燃料电池发动机国产化实践.pdf

1、武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司 WUHAN HIMALAYA OPTOELECTRONI CS TECHNOLOGY CO.,LTD THE FUEL CELL CITY BUS 车用燃料电池发动机上海 2019.07.18 国产化实践车用燃料电池动力系统架构车用燃料电池动力系统架构燃料电池发动机模块电堆散热系统储氢系统空气供给系统升压 DCDC单片巡检模块整车控制器VCU电池包PACK高压箱电机驱动器电机燃料电池控制器FCU绝缘检测模块氢气浓度检测燃料电池发动机纯电动平台燃料电池单燃料电池单电池及电堆电池及电堆催化剂催化剂耐久性测试粒径分布 TEM图片催化剂 0.5 0.55

2、 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 0.5 1 1.5 2 极化曲线商用70%自制70%在1A/cm2及以下，70%Pt/C产品极化性能基本持平商用同等催化剂；在1A/cm2以上，自制70%Pt/C极化性能优于商用同等催化剂。催化剂综合性能（极化、电化学活性面积、质量比活性）均超过国际商用同等级催化剂性能。委外测试数据委外测试数据 1.5W/cm2 喜玛拉雅 Cell temp：70 An/Ca H2/Air stoich：1.5/2.5 An/Ca：50%/50%RH No backpressure 催化剂性能催化剂性能性能超越商用催化剂

3、喜玛拉雅催化剂和商用催化剂比较标准偏差及最大最小电压偏差都要小，偏差越小产品的一致性越好。0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0 0.5 1 1.5 2 不同电流密度下，标准偏差的比较（V）商用70%自制70%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%0 0.5 1 1.5 2 不同电流密度下，最大最小电压偏差幅度（%）商用70%自制70%喜玛拉雅喜玛拉雅喜玛拉雅喜玛拉雅催化剂一致性催化剂一致性 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

4、自制70%Pt/C，载体稳定性试验第0圈第200圈第500圈第1000圈第2000圈第5000圈 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 商用70%Pt/C，载体稳定性试验第0圈第200圈第500圈第1000圈 Pt/C催化剂产品的加速寿命循环可以到5000圈，而商用同等催化剂只能到1000圈。优化的载体处理工艺，载体循环寿命达到国际商用同等催化剂的5倍以上，极大提高了催化剂在车用工况下的使用寿命。催化剂稳定性催化剂稳定性喜玛拉雅喜玛拉雅催化剂检测报告科技日

5、报报道催化剂第三方测试报告及新闻报道催化剂第三方测试报告及新闻报道催化剂特征参数催化剂特征参数自制与商用催化剂性能比较电化学活性面积 90m 2/g(60wt%Pt/C)粒径均匀性好，平均为3.1nm，分布2-6nm 一致性好（1%以内)电化学活性面积质量活性比粒径分布极化性能（放电性能）载体稳定性杂质500 ppm 公斤级的量产能力（一条生产线）专利：12项发明专利成本降低50%双极板模压成型双极板模压成型大吨位压机模压双极板模压双极板攻克板材模压技术，单极板最薄达0.8mm 生产效率大幅提升性能接近国际先进水平不透气（氢气、空气）成本降低80%体积密度1.80-

6、1.95g/cm3 电阻率16m 抗压强度50MPa 抗弯强度51MPa 肖氏硬度48-51 气孔率0.12%机械精度0.02mm 腐蚀电流 0.05 A/cm2 膜电极极化曲线膜电极膜电极质子交换膜阳极热电管理层阳极催化层阴极催化层阴极热电管理层质子膜催化剂催化剂石墨烯石墨烯七层膜电极阳极扩散层阴极扩散层GDLGDL质子交换膜阳极催化层阴极催化层质子膜催化剂催化剂五层膜电极阳极扩散层阴极扩散层GDLGDL热喷涂 CCM“七合一”膜电极膜电极极化曲线 1.2W/cm2 膜电极膜电极膜电极极化曲线膜电极膜电极材料体系：水冷、风冷、固定发电站浆料配方技术，适应不同的材料体系低温技术

7、自增湿技术石墨烯：膜电极采用专利技术的石墨烯热电管理层，因其高的电导率和良好的气体及水热传输特性，而具有更好的极化性能热定型一体化封装技术半自动化产线：日产10台36KW电堆用膜电极发明专利：5项常规电堆模块常规电堆模块功率密度达到1.86KW/L，达到国内领先水品参数 Himalaya-10k Himalaya-18k Himalaya-36k Himalaya-24k*2 Himalaya-36k*2 额定功率（kw）10 18 36 48 72 额定电压（V）54 89 107 157 214 电压范围(V)42-83 68-136 82-165 120-240 165

8、-330 最大功率(kw)13 22 45 56 88 H2入堆压力(kpa)50-70 50-80 50-80 60-80 60-80 Air入堆压力(kpa)30-60 20-70 20-70 40-70 50-70 冷却剂入堆压力(kpa)30-50 20-40 40-70 30-60 30-60 尺寸(mm*mm*mm)280*123*233 280*123*375 345*160*447 370*350*330 485*350*330 重量(kg)11.01 17.27 32.97 49.6 74.3 质量比功率密度(kw/kg)1.15 1.33 1.39 1.13 1.18 体积

9、比功率密度(kw/L)1.58 1.78 1.86 1.67 1.77 电电堆模块堆模块完全自主知识产权从1KW-100KW模块，不同电压平台可定制电堆质量比功率1.39KW/Kg，体积比功率1.86KW/L 达到世界同等堆型的领先水平。电堆-40存储系统-20启动已通过中国汽车技术研究中心强制认证重卡重卡100KW100KW电电堆模块堆模块燃料电池发动机燃料电池发动机高效快速的逻辑控制算法高度集成，模块化设计，使用方便完善的故障诊断功能车用燃料电池发动机电堆技术：低温存储电堆技术：低温存储、低温启动；停机自动保护；低温启动；停机自动保护；空压机：噪音低空压机：噪音低、

10、自耗能低自耗能低、故障率低；故障率低；结构：结构：高度集成高度集成、模块化模块化，节省空间节省空间、便于维护便于维护，降低降低维护维护成本；成本；响应：响应：快速启停快速启停，速度快；速度快；监控和诊断：发动机运行状态实时监控监控和诊断：发动机运行状态实时监控、实时智能诊断实时智能诊断。发动机照片燃料电池燃料电池发动机第三方检测发动机第三方检测强检照片燃料电池燃料电池发动机耐久性实验发动机耐久性实验燃料电池方面的专利燃料电池方面的专利燃料电池系统在用户方的测试燃料电池系统在用户方的测试城市客车城市客车长X宽X高（mm）：10450X2500X3265 总质量（Kg）：168

11、00 最高时速（Km/h）69 整备质量（Kg）：10800 额定载客（人）：86 锂电容量（Kwh）：50 燃电功率（KW）：36Kw 氢气储量（L）：140L*35Mpa*5 续航里程（Km）：300 城市客车运行监控城市客车运行监控城市客车运行监控城市客车运行监控城市客车路试实况点击播放厢式运输车厢式运输车催化剂电堆燃料电池汽车核心产品开始进入市场，并在汽车上示范应用产品不断迭代产品不断迭代对车用燃料电池发动机的思考对车用燃料电池发动机的思考 1、关于相关标准提前出台补贴政策，避免纯电动时出现的问题持续的补贴政策，对燃料电池“扶上马送一程”完善车用燃料电池发动机的标准：强化安全差异化对待乘用车与商用车 2、关于补贴政策氢能改变未来分享完毕感谢聆听THANKS

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