登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
Si IGBT向SiC MOSFET转换
SiC PCU
丰田内部完成SiC元件所有工序
混动上也大量使用SiC
特斯拉Model 3长续航的奥秘
特斯拉与SiC
特斯拉是继丰田后第二家使用全SiC功率模块的车企,工程设计部门直接与意法半导体的合作,特斯拉逆变器由24个1-in-1功率模块组成,这些模块组装在针翅式散热器上。如图所示,实际的连接还有很多的细节,在拆解过程中发现,为了有效的做好这些连接,使用了大量的激光焊接的工艺,来把MOSFET与铜母线相连。
成本逐渐降低
两大技术难点,沟槽与集成SBD
SiC的产业状况
日本遥遥领先,英飞凌收购Wolfspeed被美国CFIUS拒
中国严重落后,差距在10年以上
IGBT目前已经发展到7.5代,第7代由三菱电机在2012年推出,三菱电机目前的水平可以看作7.5代,同时IGBT的下一代SiC技术已经在日本全面普及,无论三菱这样的大厂还是Fuji、Rohm这样的小厂都有能力制造出SiC元件,我国目前停留在第三代水平上,差距在10年以上。Si IGBT与SiC MOSFET的技术有相通之处,拥有IGBT技术有利于开发SiC产品。
SiC基板材料技术短缺,严重制约中国、德国和美国的SiC元件的发展,同时也无法降低成本。日本即使小厂都能自制SiC基板,材料科技全球领先。
氢燃料电池车核心技术:储氢罐
储氢罐为何重要?
1、高成本,储氢罐是氢燃料电池车中除了电池外占成本比例第二高的零部件,乘用车车载储氢罐一般储存6kg左右的高压氢气,保证行驶里程(600km),储氢罐的体积和重量将分别在240L和130kg左右,国外储氢压力70MPa,国内35MPa,且多采用金属材料,效率低下,体积庞大,重量惊人,成本极高,只能用于公交车和货车大型车辆。国外储氢罐一般使用碳纤维,预计乘用车高压储氢瓶成本5~6万元,其中碳纤维材料的成本约为60~70%。日本是全球最大的碳纤维出口国,全球市场占有率超过95%,日系氢燃料电池车具备成本优势。
2、大体积,储氢罐是氢燃料电池车中体积最大的底盘下部件,储氢罐决定了乘坐空间的大小。
3、安全 。储氢罐必须保证安全,需要进行多项的测试、氢气循环试验、火灾试验、冲击破坏试验、极端温度压力循环试验、贯穿试验、化学暴露试验等等。这导致其技术门槛大幅度提高。
4、续航里程。氢气储存的越多,自然续航里程越远,但这可能导致更高的储氢罐重量。
储氢罐发展历史
最早为纯金属储氢罐,由于是单层结构,无法对容器安全状态进行实时在线监测。因此,这类储罐仅适用于固定式、小储量的氢气储存,远不能满足车载系统要求。后来出现金属内胆外加碳纤维缠绕,最初仅是罐体中部缠绕,后来发展到全罐缠绕。缠绕方案主要包括层板理论与网格理论。多层结构的采用不仅可防止内部金属层受侵蚀,还可在各层间形成密闭空间,以实现对储罐安全状态的在线监控。
全复合材料轻质纤维缠绕储氢罐是终极目标
为了进一步降低储罐质量,人们利用具有一定刚度的塑料代替金属,制成了全复合轻质纤维缠绕储罐。这类储罐的筒体一般包括3 层:塑料内胆、纤维增强层、保护层。塑料内胆不仅能保持储罐的形态,还能兼作纤维缠绕的模具。同时,塑料内胆的冲击韧性优于金属内胆,且具有优良的气密性、耐腐蚀性、耐高温和高强度、高韧性等特点。全复合轻质纤维缠绕储罐的质量更低,约为相同储量钢瓶的50%,因此,其在车载氢气储存系统中的竞争具备绝对优势。
丰田在2015年5月举行的日本汽车技术协会春季大会(日本汽车技术协会主办)上,就燃料电池车“MIRAI”配备的高压储氢罐的轻量化发表了演讲。 高压储氢罐采用三层结构,内层是密封氢气的树脂衬里,中层是确保耐压强度的碳纤维强化树脂(CFRP)层,表层是保护表面的玻璃纤维强化树脂层。
MIRAI的储氢罐的轻量化瞄准的是中层。中层采用的是对含浸了树脂的碳纤施加张力使之卷起层叠的纤维缠绕(Filament winding)工艺。缠绕方法有强化筒部的环向缠绕、强化边缘的高角度螺旋缠绕和强化底部的低角度螺旋缠绕三种,三种方式均减少了缠绕圈数。
环向缠绕通过使高应力区集中在内层来确保强度,减少了缠绕的总圈数。高角度螺旋缠绕通过改变塑料衬里的形状,减少了向筒部缠绕圈数,在筒部辅以环向缠绕。低角度螺旋缠绕通过减小管底的开口部,减小了表面压力,从而降低了用量。通过削减这三种方式的缠绕圈数,使CFRP的用量比原来减少了40%。
通过将CFRP用量减少40%,使重量效率比原来提高了20%,达到了全球最高水平的5.7wt.%。
复合材料轻质纤维缠绕储氢罐关键技术:缠绕机
缠绕机是复合材料储氢罐关键设备,与其配套的张力控制系统、浸胶槽、多维度吐丝头、自转芯轴组成的湿法缠绕体系,不仅控制了生产成本,更决定了生产效率和生产质量,全球主要有美国Tankinetic和意大利的Sarplast垄断了大型缠绕机的关键技术。中国没有能力制造大型缠绕机。
国内主要还是35MPa,国外是70MPa,续航里程差近50%。
碳纤维是主要成本,日本是碳纤维最大出口国。
全复合材料轻质纤维缠绕储氢罐
中国主要是浙江大学在研究
2009年12月4日,浙江大学王新华研究员主持的2006年探索导向课题“70 MPa静态化学热压缩高压超纯氢压缩技术与装置”通过了国家科技部高技术中心组织专家的验收。2009年科技部又推出了863课题,研制70Mpa的车载气瓶,取得的主要成果有:
(1)安全状态远程在线监控的全多层大容积高压储氢容器 将钢带错绕筒体技术与双层等厚度半球形封头和加强箍等结构相结合,创新性地提出了全多层高压容器结构,研制成功拥有自主知识产权的国际首台高于70MPa的钢带错绕全多层高压储氢容器,突破了高压氢气的经济、安全、规模储存的难题。
(2)集压缩、净化于一体的低能耗70MPa静态化学氢压缩机研发了在150℃下释氢平台压力达到80MPa的储氢合金,解决了高压下储氢合金粉末堆积预防和传热优化、氢容量匹配等关键技术,形成了高压超纯氢静态化学氢压缩技术,研制成功了国际首台70MPa静态化学氢压缩机,该压缩机同时具有显著提高氢气纯度的功能。
(3)轻质铝内胆纤维全缠绕高压储氢气瓶设计制造技术 建立了纤维全缠绕高压储氢气瓶结构-材料-工艺一体化的自适应遗传优化设计方法,解决了超薄(0.5mm)铝内胆成型、高抗疲劳性能的缠绕线形匹配等关键技术,成功研制了70MPa纤维全缠绕高压储氢气瓶的单位质量储氢密度达5.78wt%,实现了纤维全缠绕高压储氢气瓶的轻量化。
(4)高压氢气快充温升仿真系统及其控制技术 考虑材料比热容随温度的变化和气瓶内外壁之间的传热,构建了高预测精度的车载高压储氢容器快充温升数值仿真系统,准确预测了快充过程中气瓶内各处压力、温度的分布规律,给出了实用可靠的温升控制方法。
但是关键的设备如缠绕机和复合材料制造是中国短板,距商业化遥遥无期。
丰田是全球唯二全复合材料储氢罐商业化的企业
丰田储氢罐所有工艺全内部完成
2018年2月,为了提升FCEV核心零部件的产能,丰田在位于日本爱知县丰田市的总公司工厂内新建厂房,用于增加氢燃料电池堆的产能。同时,在位于爱知县三好市的下山工厂内新建高压储氢罐专用生产线。
此次新增生产设施,除为了满足在2020年后通过丰富产品线带来FCEV销量增长所需的产能外,同时也将满足应用于自2017年2月开始在东京开始销售的氢燃料电池大巴、丰田自动织机与2016年开始销售的氢燃料电池叉车等所需的氢燃料电池堆、氢燃料电池单元及高压储氢罐所需的产能。
丰田计划在2020年前后将MIRAI、氢燃料电池大巴等氢燃料电池车的销量扩大至每年3万辆以上。
本田和奔驰储氢罐采用挪威Hexagon 技术
本田储氢罐
Clarity Fuel Cell的两个储氢罐容量分别是24L和117L。前储氢罐很小,以减少对乘员空间的影响,带来的好处是后排可以乘坐3人。
但是,Clarity Fuel Cell的后储氢罐过大,它位于后排座椅和行李厢之间,侵占了很多行李厢空间。
丰田储氢罐
丰田Mirai的两个储氢罐容积分别是60L和62.4L。为了布置体积较大的前储氢罐,Mirai的后排座椅较高,并且只能乘坐2人。带来的优势是行李厢的空间会大一些。
丰田的价格比本田低43万日元,而配置高出本田不少。
现代NEXO氢燃料电池车储氢罐
现代采用三储氢罐,自己开发的储氢罐技术,体积总共有156.6升
通用军用氢燃料电池车采用挪威Hexagon 技术,可抵御子弹
奥迪采用挪威Hexagon技术
奔驰氢燃料电池车
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,包头市发展和改革委员会发布《关于内蒙古华电达茂旗风光制氢一体化项目的批复》,该项目由内蒙古华电华阳氢能科技有限公司投建。根据批复,内蒙古华电达茂旗风光制氢一体化项目新能源发电总装机容量1000MW,其中,风电700MW,光伏300MW,安装70台单机容量为10MW风力发电机组、614770块610Wp半片
北极星氢能网获悉,2025年7月4日,氢枫与中国化学城市投资有限公司(简称“中化学城投”)举行战略合作签约仪式。中化学城投党委书记、董事长郑江、中化学城投副总经济师、中化学新能源投资公司党总支书记、董事长段新颖,氢枫集团董事长兼首席执行官方沛军、投资副总裁罗世春等出席了签约仪式。中化学
北极星氢能网获悉,7月2日下午,余姚氢能“制储输用”全链条商用项目战略合作签约仪式成功举行。余姚市领导韩柏顺、国家质检总局氢能和新能源汽车专家缪文泉、余姚市国资管理中心党委委员翁国军等嘉宾出席仪式,共同见证这一重要时刻。在与会嘉宾的共同见证下,宁波舜通集团有限公司董事长、总经理、党
北极星氢能网获悉,7月4日,中核科右前旗风储制氢制氨一体化示范项目制氢侧监理监造终止公告发布。公告称,项目至投标文件递交截止时间,参与投标人数量未达到法定要求,项目招标失败。据悉,6月10日,招标公告发布。中核科右前旗风储制氢制氨一体化示范项目位于内蒙古自治区兴安盟科尔沁右翼前旗东部
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
今年上半年,雄韬股份、氢璞创能、国氢科技、捷氢科技、鲲华科技、协氢新能源、未势能源、玉柴集团、重塑能源、国鸿氢能、明天氢能、锋源氢能、氢沄(河南)新能源等13家燃料电池企业收获“捷报”如下:来源:高工氢电1、雄韬股份1月5日,雄韬山南氢能应用示范产业园在西藏山南市乃东区开工建设;4月,
据不完全统计,2025年1-6月,除已上市氢能企业增发募资外,氢能产业链共计超过20家企业获得融资,与去年同期相比数量有所减少,具体包括:考克利尔氢能、卡文新能源、云韬氢能、骊能新能源、新工绿氢、未势能源、氢合科技、科安创能、艾氢技术、锦美氢源、镁源动力、天芮科技、青鳐科技、聚智合众、协
在陕西,国内先进的氢燃烧领域规模化研发测试研究院签约落户西咸新区;在榆林市,全球规模领先的氢化镁储氢材料中试装置5月转入稳定运行;在“西安—渭南—韩城”城际氢能走廊上,一辆辆氢能重卡日夜穿行……氢能来源丰富、绿色低碳。作为全国重要煤化工基地,陕西氢产能超200万吨/年,如何发挥最大效
2025年7月2日,北京明阳氢能科技有限公司(简称"明阳氢能")与哈萨克斯坦Kaztechgas公司正式签署哈萨克斯坦成套制氢项目供货合同。作为明阳氢能在哈萨克斯坦即将交付的首个绿氢装备订单,此次签约标志着明阳氢能在中亚市场的战略布局取得关键性突破,为公司后续中亚市场的进一步开拓奠定了坚实基础。签
氢燃料电池是目前氢能产业中技术最成熟、应用最广泛的核心产品之一,在全球积极应对气候变化并大力推动能源转型的背景下,氢燃料电池作为一种高效且清洁的能源转化设备,成为各国政府、科研机构和企业开展能源技术攻关的重点方向,并推动其在多个领域的应用和商业化进程。根据电解质的不同,氢燃料电池
北极星碳管家网获悉,7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持工业企业高质量投资,给予最高5000万元支持;推进产业基础再造,给予最高3000万元支持。全文如下:市
7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持新能源发展。围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电
北极星售电网获悉,7月2日,四川省经济和信息化厅发布关于省第十四届人民代表大会第四次会议第14040432号建议办理答复意见的函。答复文件明确,近年来,四川依托得天独厚的清洁能源和矿产资源优势,抢抓国家战略腹地建设机遇,聚焦锂电、光伏、新能源汽车等新兴产业精心谋划、精准施策,推动产业发展化
北极星储能网获悉,7月8日消息,天津市工业和信息化局市委网信办市发展改革委市科技局市财政局关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知,提到,围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电整机及关键部件,制
北极星氢能网获悉,近日,无锡威孚高科技集团股份有限公司(简称:威孚高科)发布关于聘任公司副总经理的公告。公告称,威孚高科于2025年6月25日召开了第十一届董事会第九次会议,审议通过了《关于聘任公司副总经理的议案》。经公司总经理提名,董事会提名委员会审核通过,公司董事会同意聘任薛亮先生
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
北极星氢能网获悉,6月21日—6月27日,工信部对第396批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品进行公示,12款燃料电池汽车产品在列:
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
今年上半年,雄韬股份、氢璞创能、国氢科技、捷氢科技、鲲华科技、协氢新能源、未势能源、玉柴集团、重塑能源、国鸿氢能、明天氢能、锋源氢能、氢沄(河南)新能源等13家燃料电池企业收获“捷报”如下:来源:高工氢电1、雄韬股份1月5日,雄韬山南氢能应用示范产业园在西藏山南市乃东区开工建设;4月,
据不完全统计,2025年1-6月,除已上市氢能企业增发募资外,氢能产业链共计超过20家企业获得融资,与去年同期相比数量有所减少,具体包括:考克利尔氢能、卡文新能源、云韬氢能、骊能新能源、新工绿氢、未势能源、氢合科技、科安创能、艾氢技术、锦美氢源、镁源动力、天芮科技、青鳐科技、聚智合众、协
北极星氢能网获悉,近日,厚普股份旗下子公司厚普技服顺利签约林芝制加氢系统运营服务项目,是将乌兰察布三峡“源网荷储”运营项目的运营体系建设方案及实践经验,成功拓展应用到林芝制加氢系统运营服务项目的又一典范,成熟的运营方案和专业团队确保该运营服务项目已安全运营超过30天。西藏林芝东方电
北极星碳管家网获悉,7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持工业企业高质量投资,给予最高5000万元支持;推进产业基础再造,给予最高3000万元支持。全文如下:市
7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持新能源发展。围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电
北极星储能网获悉,7月8日消息,天津市工业和信息化局市委网信办市发展改革委市科技局市财政局关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知,提到,围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电整机及关键部件,制
北极星氢能网获悉,近日,无锡威孚高科技集团股份有限公司(简称:威孚高科)发布关于聘任公司副总经理的公告。公告称,威孚高科于2025年6月25日召开了第十一届董事会第九次会议,审议通过了《关于聘任公司副总经理的议案》。经公司总经理提名,董事会提名委员会审核通过,公司董事会同意聘任薛亮先生
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
今年上半年,雄韬股份、氢璞创能、国氢科技、捷氢科技、鲲华科技、协氢新能源、未势能源、玉柴集团、重塑能源、国鸿氢能、明天氢能、锋源氢能、氢沄(河南)新能源等13家燃料电池企业收获“捷报”如下:来源:高工氢电1、雄韬股份1月5日,雄韬山南氢能应用示范产业园在西藏山南市乃东区开工建设;4月,
据不完全统计,2025年1-6月,除已上市氢能企业增发募资外,氢能产业链共计超过20家企业获得融资,与去年同期相比数量有所减少,具体包括:考克利尔氢能、卡文新能源、云韬氢能、骊能新能源、新工绿氢、未势能源、氢合科技、科安创能、艾氢技术、锦美氢源、镁源动力、天芮科技、青鳐科技、聚智合众、协
6月30日,云南能投曲靖高新区花山氢能综合能源站成功完成氢燃料电池卡车首次氢气充装作业。标志着云南省首座1000kg/天加氢能力的氢能综合能源站实现加氢功能,配售电公司在氢能赛道取得实质突破,为电投公司及能投集团能源结构转型提供坚实基础。战略使命与布局意义该项目由配售电公司与云能资本共同组
氢燃料电池是目前氢能产业中技术最成熟、应用最广泛的核心产品之一,在全球积极应对气候变化并大力推动能源转型的背景下,氢燃料电池作为一种高效且清洁的能源转化设备,成为各国政府、科研机构和企业开展能源技术攻关的重点方向,并推动其在多个领域的应用和商业化进程。根据电解质的不同,氢燃料电池
国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。“双碳”目标为氢能产业高质量发展提供了根本遵循。2022年3月,国家发改委、国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,要求逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!