2022年5月19日,雄韜氫瑞W1.0金屬板電堆新品發布會在深圳舉行,艾邦氫科技網有幸參與了本次發布會;本次發布會是金屬板電堆,區別于此前A系列的石墨板電堆。下面記錄了W1.0金屬板發布會的技術干貨,以及A系列石墨板的最新動態
W1.0金屬板電堆金屬板電堆有幾個特點,
1:陰極自增濕,陽極濕度0~100%;
2:高功率密度,做到5.4kW/L
3:零下30℃低溫冷啟動
4:高絕緣性,安全
5:快速加減載,速度達到50kW/s,待速到滿載2.4s。
獨特的單電池結構
膜電極在中間,單電池的單片在另外的兩邊,最終形成了這樣一個單電池的結構。好處是一致性好,目前電堆在單電池過程中氣流的分布其實是非常關鍵的,特別是對于一些,裝堆壓力的改變可能會影響到每一個單電池性能。大家可能知道,做單電池性能如果相差個 10 毫伏,其實對于整體整個堆的影響都會是相對來說一致性就非常的差,甚至說可能會影響到整堆的一個壽命。因為我們要把一百多片兩百多片甚至三四百片累積起來,所以它的一致性會提高,為什么提高?其實就是說我們把這個單電池的結構相對來說固定起來。
第二個優點其實就是能夠符合車輛緊致化的一些要求,進行一些返修,或者說是一些客戶售后服務的一些這個非常實用的一個功能。第三點就是對于我們考慮到未來電堆我們會有一些綜合利用,甚至說會有一些梯級利用綜合利用。梯級利用我們可以去篩選出不同種類的一些電池,不同狀態,一些電池通過我們的大數據監測獲得不同單體的電池的一些性能以及壽命的預測,未來能夠實現更多級別的利用。
嚴謹的結構設計,這個電堆整體電堆一個堆是由 3000 多個零部件組成的,這 3000 多個零部件我們怎么樣去驗證每一個零部件的設計仿真、組裝測試驗證,最終能夠形成我們的堆,這個是非常關鍵的。特別是我們可能舉個簡單的例子就是密封,因為大家可能關注極板,關注膜電極關的比較多,但是密封也是非常關鍵。如果說密封失效,那可能我們在電堆在高壓氣體甚至說是 100 多千bar大的一個氫氣或者空氣造成泄漏,屬于一個可能說是一個壽命終止的狀態了。
每一個零部的件的選型設計仿真我們都是花了非常多的精力,花了非常多的心思仿真。這個仿真其實來講是最節省成本的研發。為什么這么講?因為我們在做仿真的時候,我們可以十幾臺仿真的工作站一塊去,不分晝夜去算還是算不同的數據算不同情況下我們得到什么樣的一個場景,算一些隨機的碰撞算一些不同的一些側方的力包括正方的力斜方的不同角度的一些撞擊沖擊。所以這一塊我們雄韜特別是我們氫瑞做得非常多的工作,我們有一個強大的仿真的團隊做支撐。
我們從整體上來講我們有兩類仿真,就是流體,因為我們的燃料電池是氫氣跟空氣的一個反應,氫氣跟空氣它其實在這個在膜電極的兩邊,如果說它分布得相對來說非常均勻的話,其實我們的壽命或者說我們的性能就會得到非常高的一個提升。這也是為什么我們現在大家關注的話,現在的電堆體積同樣,功率下的電堆體積越做越小,這個就是流體的仿真。
下面就是一些震動的仿真,因為我們了解我們做出來這個電堆之后,我們更多現在用到的還是在車上。在車上的話我們就要經歷不同程度的一些震動,一些撞擊,甚至說一些側方面的一些隨機的一個震動。這樣的話我們如果說坐上一輛比較新燃料電子車,如果說只是撞一下就導致漏氣,就導致出現安全隱患,你會買嗎?肯定不會。所以的話這一點對于車用來講非常重要,所以我們也是盡力進行了非常多的一些驗證仿真。接下來就是我們也是拿到需求了,設計出來了,也進行了一些仿真了。那接下來我們做出來東西好不好,能不能滿足當初許下的諾言呢?
整體來說,W1.0電堆有四個最主要的特點,就剛才也提到了高絕緣性,非常安全,在非常大的電壓情況下很安全還是安全?第二就是高效率。就是目前來講我們的整個電堆的效率能達到53.7%,基本上目前的話已經得到一個很大的提升。另外的就是壽命基本上現在是 1 萬小時起。另外我們也稍微透露一下,我們W2.0 的電堆的壽命預計是 2 萬小時。所以這個也是正在研發中的技術。另外就是高加載速率,就是2.4秒,從待速到滿載這個跟我們現在乘用車所需求的幾秒鐘的百公里加速度做一些支撐。這個加減速度。另外還有一點就是可能大家比較熟悉的就是開車的時候的駕駛感,駕駛體驗,我需要加速,我就要全力地加速。那種推背感非常的,喜歡那種推背感是不是這個?對于燃料電池來講的話,我們就轉換成我們電堆的一個加減載速度。陰極可以 0% ,沒有濕度。陽極我們在 0% 到 100% 情況下,它的濕度是不敏感的,這也是給我們在應用電堆的時候更大的一個應用區間。
更大的一個應用區間。從這個圖可能看得不太清楚,就是說我們一個比較就是目前我們跟 W1.0 系列跟行業友商的一些產品的對比。5.4 比 4.0 基本上高35%。另外我們的下一代 w2.0 是 6.0 的一個體積功率密度。
價格,包括什么時候能買到,敬請期待。我們預計給大家稍稍透露一下,我們今年應該是可以提供樣品,預計明年會給大家批量去供應。此外發布會上也提及了A系列石墨電堆的進展,目前A1系列體積功率密度(不含端板)可以做到3.5kW/L,開發中的A2,目標是4.5kW/L
在開發過程中也是用了仿真設計,降低氫耗,提高使用經濟性。
零部件從來料到生產的制程包括到最后形成的堆,每一個部件都有整個MES系統,二維碼的一個管控,零部件都有二維碼去管控每一個生產過程中的細節。
最后提及大數據平臺利用,在整個過程中整個開發過程中積累了大量的一些數據,做好數據的收集,做好數據的處理,并且我們分析這些主要的內容。然后讓這些數據通過一些算法,一些核心算法的迭代更新來指導我們的研發,指導我們的一些開展給我們一些理論上的指導,給我們一些實踐上的指導。