重塑、国氢科技、德燃动力等获批国家重点研发计划“新能源汽车”燃料电池项目

 

此外，德燃动力参与了“乘用车用高功率密度燃料电池电堆及发动机技术”项目，同时国氢科技也参与了“重卡用高载荷长寿命燃料电池电堆及发动机技术”。

 

上述两个项目研究内容和考核指标如下：

 

乘用车用高功率密度燃料电池电堆及发动机技术(共性关键技术)

 

研究内容：开展高功率密度燃料电池发动机先进构型设计和匹配及系统仿真技术研究；研发适用于高功率密度燃料电池发动机的空压机、氢气循环系统等核心部件，以及先进热管理技术和低温快速启动技术；研究多维传感智能故障诊断和容错控制技术，基于乘用车路谱的燃料电池动力系统测试评价及整车集成技术。研究燃料电池发动机功率密度以及启动特性、稳态特性、动态响应特性等重要性能参数测试方法，并研究制定相关国家标准或指导性技术文件；研究乘用车燃料电池发动机批量化制造的装备技术，形成批量化生产能力。

 

开展动态工况下电堆特性研究，采用高功率和高功率密度电堆架构与零部件的正向设计方法，研发适应高温低湿条件运行的高性能、高动态响应膜电极技术，研发适应高电流密度的流场结构、超薄低成本双极板技术，开发提高电堆一致性、可靠性以及装配效率的集成设计和密封设计方法，集成研发的催化剂、质子膜、炭纸或扩散层、极板基材，研制燃料电池电堆，提出材料改进需求，形成批量化生产能力。

 

考核指标：采用项目研发的空压机和氢气循环系统集成的燃料电池发动机，额定功率≥80 千瓦；在峰值功率下，质量功率密度≥600 瓦/公斤、体积功率密度≥700 瓦/升；最高效率≥65%， 额定效率≥50%，实现-40℃储存、-30℃自启动至50%额定功率时间＜30 秒，耐久性≥7000 小时（工况循环测试后额定功率下效率衰减≤10%），批量化产能≥10000 台/年，完成装车验证和整车产品公告；提交乘用车燃料电池发动机耐久性测试团体标准/国家标准征求意见稿1 项。

 

采用项目研发的质子交换膜、炭纸、催化剂、膜电极和双极板集成的燃料电池电堆，峰值功率密度≥5.5 千瓦/升，性能≥0.6 伏@3.0 安/平方厘米，动态加载速率≥40 千瓦/秒、减载速率≥60千瓦/秒，支持-40℃低温启动，5000 小时工况循环测试后额定功率下效率衰减≤5%，单节巡检电压偏差≤15 毫伏（平均值—最小值@额定功率），形成批量化生产能力，万套级电堆成本≤600元/千瓦。

 

商用车用大功率长寿命燃料电池电堆及发动机技术(共性关键技术)

 

研究内容：研发适用于重载车辆的大功率燃料电池发动机的高效长寿命供氢、供气、水热管理、DC/DC 等核心部件；研究重载车辆用大功率燃料电池发动机多功率模块控制技术；研究重载 车辆燃料电池动力系统匹配与集成及系统仿真技术；开展大功率燃料电池发动机低温冷启动、环境适应性（高低温、高海拔）、电磁兼容（EMC）等测试与评价方法研究，建立重载车辆燃料电池 发动机的快速测评规范。

 

研究涵盖初始加载方法、循环工况加载方法、性能复测方法以及气密性和绝缘电阻复测方法，以及燃料电池发动机经耐久试验后的电压衰减、功率衰减、效率衰减等评价指标，并研究制定相关国家标准或指导性技术文件；

 

研究长寿命电堆的膜电极、双极板及其匹配技术，研究大功率电堆的高可靠集成和控制技术，研发电堆的长寿命控制策略和电堆高效运行操作边界设计方法及加速测试验证技术；

 

研究重载车辆燃料电池电堆及发动机批量化制造的装备技术，形成批量化生产能力。

 

考核指标：采用项目研发的空压机和氢循环系统集成的燃料电池发动机，额定功率≥300 千瓦；在峰值功率下，质量功率密度≥550 瓦/公斤、体积功率密度≥600 瓦/升；最高效率≥60%，额定效率≥50%；系统最高工作温度≥95℃，实现-40℃储存与-30℃低温自启动；3000 米海拔额定功率损失不超过20%；5000小时工况循环测试后额定功率下效率衰减≤5%；平均无故障运行时间≥1000 小时，批量化产能≥10000 台/年，完成装车验证和整车产品公告，制定商用车燃料电池发动机耐久性测试团体标准/国家标准征求意见稿 1 项。

 

采用项目研发的质子交换膜、炭纸、催化剂、膜电极和双极板集成的燃料电池电堆，峰值功率≥200 千瓦；在峰值功率下，质量功率密度≥3.0 千瓦/公斤、体积功率密度≥4.0 千瓦/升；最高工作温度≥95℃，支持-40℃低温启动；5000 小时工况循环测试后额定功率下效率衰减≤5%，同时，按照国标340h测试预测耐久性大于20000 小时后，额定功率下效率衰减≤10%；形成批量化生产能力，万套级电堆成本≤700 元/千瓦。