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70MPa工作压力是国际上商业化车载储氢瓶的最高压力,其技术含量比35MPa储氢瓶更高,技术难度更大。在我国,35MPa储氢技术目前已被广泛应用,70MPa储氢技术却因法规限制、关键材料碳纤维依赖进口及需求低迷、配套技术不达标等因素而发展相对滞后。
(来源:微信公众号“高工氢电” ID:weixin-gg-fcev 作者:司玉国)
基于国内企业近年在70MPa储氢技术上蓄力突破,这一局面正在被改写。
从政策层面来看,成都、上海已经明确提出支持70MPa加氢站。内蒙古已确定对专门从事70MPa及以上高压氢气、液氢装备研发、生产企业进行资金补助;山西省也已在加强对70MPa IV型储氢瓶的重点攻关。
今年2月,科学技术部正式发布《关于对“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”等18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》,特别提出鼓励70MPa储氢瓶技术开发。
从终端装车来看,去年福田欧辉率先公布国内首台70MPa氢燃料客车车型,这将推动70MPa国家标准的制订,更为国内商用车领域70MPa储氢技术的普及和推广应用奠定了基础。
“未来,福田汽车将在冬季重大赛事上应用70MPa的储氢系统,会实现国内首个百台搭载70MPa氢系统燃料电池客车实际运营推广模式。”北汽福田汽车股份有限公司负责人公开表示。
广汽集团去年推出的首款燃料电池乘用车Aion LX Fuel Cell,搭载的也是77L两个70MPa储氢瓶;广东汉合汽车去年推出了自主研发设计的首辆氢燃料电池自动驾驶重卡——星索1号,该车也搭载12瓶组70MPa车载储氢系统;海马集团曾在海南两会期间亮相国内首台70MPa氢燃料电池MPV,该车搭载70MPa高压氢气瓶,装载7.25kg氢气,可实现800公里以上续航里程。
从70MPa储氢瓶供应商来看,目前科泰克、中材科技、天海工业、斯林达、国富氢能等企业已具备量产70MPaⅢ型储氢瓶能力。
其中科泰克成立于2003年,属于央企全资子公司,其70MPaⅢ型氢气瓶在容积和质量储氢密度上都居国内领先水平,其容积为140L的70MPa氢气瓶,质量储氢密度近5wt%。
中材科技成立于2001年,隶属于中国建材集团旗下的中材科技股份有限公司(002080),在燃料料电池储氢瓶方面,其已拥有国内唯一的板式拉深制造生产线,已成功掌握70MPa铝内胆碳纤维复合氢气瓶关键技术。
天海工业是北京京城机电股份有限公司所属主要骨干企业,去年该公司成为国内首家完成氢燃料商用车用70MPa大容积Ⅲ型瓶国标取证企业。目前其 70MPaIII型储氢瓶配套了国内首台北汽福田70MPa氢燃料客车车型。
斯林达、国富氢能的70MPa储氢瓶也已为不同车型完成配套;亚普股份加入70MPa IV型瓶“阵容”,并已取得阶段性进展;龙蟠科技旗下精工新材料已成功掌握70MPa III型瓶技术。
从70MPa配套技术与装备来看,南通神通新能源研发的70/35MPa车载组合式减压阀,已在国家机动车产品质量监督检验中心(上海)完成第三方检测,并取得测试报告。该减压阀是国内首例通过第三方检测的70MPa组合减压阀。该减压阀工作压力范围2~70MPa,最大流量3000L/min,可广泛应用于35/70MPa、大中小功率燃料电池系统。
未势能源已自主研发出首款70MPa车用高压瓶阀,该产品具有完全自主知识产权,已申请国家专利十余项。未势能源的70MPa IV型储氢瓶也正计划量产,产品在体积重量方面会比国外产品更具优势,且具有极大的降本空间。
德尔股份正在全力投入下一代70MPa高压氢燃料加注设备的研发,并已经获得了数个大型项目的合作意向。富瑞特装也正在进行 70MPa 供氢系统用阀门设计开发、70MPa 加氢站用阀门的设计开发等。
70MPa加氢机方面,上海舜华的技术具有一定代表性。该公司副总工程师邹昌透露:“上海舜华已经完成70MPa加氢机的研发,包括第二代70MPa加氢机,也正在和日本龙野株式会社联合开发。在70MPa加氢机的技术层面,我们已经没有问题。”
从70MPa加氢站建设来看,高工产研氢电研究所(GGII)发布的《2021年中国氢电产业发展蓝皮书(1.0版)》显示,70MPa加氢站正逐步投建。
2019年6月5日,上海驿蓝金山加氢站投入运营,该站日供氢能力为1920公斤,具有35MPa和70MPa两种加注压力。此后,大同雄韬氢雄加氢站、六安明天氢能加氢站等新建加氢站已预留拓展70MPa加注空间。
2019年上海建成的西上海油氢合建站和安智油氢合建站均按照70MPa的标准设计建造。2020年8月投入运行的河钢首座加氢示范站也具备35MPa和70MPa两种加注压力。
GGII调研数据显示,2020年国内70MPa加氢站已建和在建数量超过10座。
国内部分建成和在建70MPa加氢站
随着氢燃料电池乘用车车型在国内逐步增多,以及“以奖代补”新政鼓励氢燃料电池向中重卡应用领域发展,在35MPa储氢瓶已不能满足乘用车和重卡对储氢瓶质量、储氢量需求的背景下,GGII预测,70MPa加氢站在未来三年还将持续增加。
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