同濟大學燃料電池單堆達到125kW創國內最高紀錄
來源：高工氫燃料電池 2019-09-30
燃料電池單堆超100kW，這個看似短期內不可能完成的挑戰，經過國內科研機構及燃料電池企業的努力，正一點點地成為現實。
9月29日，來自同濟新能源汽車工程中心官微消息，日前同濟大學新能源汽車工程中心在去年設計基礎上，制備出的金屬極板燃料電池單堆在第三方整車廠實測，達到了125 kW的最大持續功率，超過設計目標115 kW。單堆及其模塊測試現場如圖1a,1b所示。
圖1a．單堆 圖1b. 單堆模塊
圖片來源于同濟新能源汽車工程中心
該堆由370節單池構成，其中催化劑、MEA及金屬極板均采用自研技術；實測功率曲線如圖2所示，最大持續輸出功率密度達到3.2 kW/L（包括端板、緊固件的裸堆），峰值最大電流密度超過2 A/cm2。在115 kW設計點，單節電壓標準方差為10 mV。
圖2. 電堆實測功率曲線
圖片來源于同濟新能源汽車工程中心
高工氫電了解到，同濟大學新能源汽車工程中心成立于2000年，同時也是國家燃料電池及動力系統工程技術研究中心、新能源汽車及動力系統國家工程實驗室、國家級國際聯合研究中心、中德電動汽車聯合研究中心、中國燃料電池汽車技術創新戰略聯盟秘書長單位。受科技部委托，中心同時承擔了國際氫能經濟和燃料電池伙伴計劃（IPHE）聯絡辦公室的工作，代表科技部出席相關會議，定期向科技部匯報國際上氫能燃料電池的最新進展。現階段主要專注于新能源與智能化汽車的研究。
近年來在“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期間，同濟大學新能源汽車工程中心在新能源汽車領域承擔了30余項863項目、973專項及一大批地方和企業的重大科研攻關項目。其中代表性的項目包括：國家973項目“高性能分布式驅動電動汽車關鍵基礎問題研究”；“燃料電池轎車”、“燃料電池轎車動力系統技術平臺”、“混合動力轎車”、“微型純電動轎車”、“新能源汽車動力系統控制器”、“燃料電池發動機可靠性與耐久性試驗”等國家863項目，以及“燃料電池汽車高壓氫氣加氫站和供氫技術”、“70MPa加氫機”、“風光互補制氫加氫站” 、“氫能汽車加氫設施關鍵技術及標準研究”等氫設施相關課題。歷年來，中心出色完成了多項國家和省部級重點項目，并獲得了數十項國家、地方及行業獎項。
毫無疑問，同濟大學作為國內燃料電池領域最具權威的科研單位之一，對中國燃料電池行業的發展起到舉足輕重的作用。
業內分析認為，同濟大學制備出的金屬極板燃料電池單堆最大持續功率達到125 kW，并經過了第三方整車廠實測，為新能源汽車工程中心開展大功率電堆工況性能與耐久性設計方法、系統效率匹配與狀態識別的研究提供了可用樣本，有利于提振行業內的研發信心。
眾所周知，大功率電堆是發展必然趨勢，只是短期內還存在批量化生產難、系統關鍵部件匹配難、成本高企等眾多難題，難以真正實現裝車運行。這并沒有阻擋國內燃料電池企業研發探索腳步，其中一些代表性企業已經有了不錯的成果。
近日在如皋舉辦的氫能會議上，上海汽車集團股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰在會上透露，搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料電池系統將在明年初正式量產，電堆的功率達到115千瓦，體積功率密度達到3.1千瓦/升，空氣系統可以實現零下30度的低溫啟動，接近國際一流的燃料電池科技的關鍵的技術指標。
9月11日，國家重點研發計劃項目“新能源汽車之高環境適應性的公路客車燃料電池動力系統和整車集成技術”中期檢查會在清華大學汽車研究所舉行。國家重點研發計劃由973計劃、863計劃、國家科技支撐計劃、產業技術研究與開發基金和公益性行業科研專項等整合而成，事關產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家安全的戰略性、基礎性、前瞻性重大科學問題、重大共性關鍵技術和產品研究。
“新能源汽車”是國家重點研發計劃重點專項之一，其中億華通研發的大功率氫燃料電池發動機，額定功率超過100kW，主要應用于公路客車、重卡等大功率作業車型，通過科技部中期驗收。
8月1日，國家電投氫能公司官宣，公司百千瓦功率金屬雙極板燃料電池電堆研制成功，標志著國家電投自主燃料電池產品正式步入產業化階段。
今年6月7日，江蘇清能官宣，公司100kW全尺寸短堆通過了國內知名車企的第三方獨立測試， 達到了每平方厘米1.5W以上，端板內4.2kW/L的創紀錄的功率密度。這是目前為止唯一一家宣布功率密度達到100kW的石墨雙極板電堆廠家，其余都是金屬雙極板電堆廠家。
高工氫電還了解到，落戶于中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區的上海氫晨，是一家專注于高密度燃料電池電堆研發、生產、銷售及總體方案的高科技企業。公司核心團隊與核心技術源自上海交通大學，經過近10年的持續研發，已累計開發了三代具有自主知識產權的車用燃料電池電堆，其中H2100A型電堆峰值功率超過103kW，體積功率密度達到3.3 kW/L。
