氢能汽车产业链(氢能汽车产业链)

无论是从政策上还是资源配置上,纯电动汽车已经成为新能源汽车发展的主流路线,但是纯电动汽车遇到了续驶里程焦虑和充电时间成本高两个问题。

纯电动汽车已经成为新能源汽车发展的主流路线,但是纯电动汽车遇到了续驶里程焦虑和充电时间成本高两个问题。基于此,拥有“零排放、支撑重载、续航时间长、燃料补充快”美誉的氢燃料电池汽车备受关注。

氢能汽车产业链(氢能汽车产业链)

但是“氢能汽车”并不熟悉道路。氢燃料电池汽车要想全面上路,就离不开一批昂贵而又核心的零部件。事实上,除了本田、丰田、现代等主机厂纷纷推出量产氢燃料电池车型,国际零部件巨头也在布局。

博世:燃料电池系统最迟于2022年上市

氢燃料电池的布局还是从全球最大的汽车零部件供应商博世开始。长期在该领域进行前瞻性研发的博世,直到2019年5月才公开强调“押宝”燃料电池领域,并成立了“燃料电池移动解决方案”新部门。

计划2019年底在无锡建立燃料电池技术中心。

2019年4月,博世与瑞典反应器制造商Powercell达成合作联盟,双方将共同研发适合量产的质子交换膜(PEM)燃料电池(PEM是目前业界推广的技术之一)。未来,

博世将以许可协议的方式实现该技术的量产,供应全球汽车市场。这种电堆将改善博世现有的燃料电池产品序列,最迟有望在2022年前批量上市。

博世认为,商用车市场是燃料电池技术可以广泛应用的最佳领域。在商用车成功推广后,博世燃料电池动力系统也将越来越多地应用于乘用车领域。博世预测,到2030年,全球20%的电动汽车将由燃料电池驱动。

未来,博世在汽车燃料电池方面的业务规模有望达到数十亿欧元。

大陆集团:剑指核心双极板和系统控制器

大陆集团也主动“拥抱”燃料电池。2019年7月,大陆集团与德国开姆尼茨工业大学合作,正式开放燃料电池实验室。燃料电池实验室技术设备齐全,除了大型储氢罐外,还有高性能试验台。

可应用于150kW氢燃料电池动力总成的耐久性试验,为新一代电堆和燃料电池系统的研发奠定基础。

鉴于燃料电池系统的高成本,大陆集团在新实验室中重点开展了两个合作项目。其中一个项目是开发一种新型双极板,它是燃料电池堆的核心部件,负责分散化学反应产生的气体和电流。

该项目旨在为量产高能量密度的新型双极板做准备,致力于尽可能缩小燃料电池的尺寸,提高整体经济性。此外,在第二个项目的合作过程中,双方将开发控制器和控制算法,以实现燃料电池的高效运行。

佛吉亚:布局储氢罐只是其一

2019年7月,佛吉亚宣布将在法国设立全球技术中心,致力于投资研发新一代更高效、更轻便的高压储氢罐,并通过测试中心进一步明确储氢罐的特性。该技术中心计划于2020年第二季度投入运营。

总投资约2500万欧元,其中法国政府出资490万欧元。

其实佛吉亚在燃料电池领域已经有很长时间了。2017年5月,佛吉亚从STELIA宇航复合材料公司独家获得了复合材料储氢罐的知识产权和技术。

具备燃料电池汽车用碳纤维复合材料高压储氢罐的设计和商业化能力。2017年9月,佛吉亚与法国CEA(原子能和替代能源委员会)签署了一项为期五年的合作协议,就燃料电池堆技术的研发项目进行合作。

2019年3月,佛吉亚也与米其林签署了谅解备忘录。双方将成立一家合资公司,通过整合双方现有资源和互补资产,能够在短时间内为所有用例提供一系列氢燃料电池系统。

据悉,佛吉亚集团计划每年投资1500万欧元用于燃料电池研发,以期充分激发这一技术在汽车行业的潜力。佛吉亚与一家国际知名汽车制造商签署了一份重要合同。

双方将共同开发轻型商用车的燃料电池驱动系统和高压储氢系统,预计2021年初正式投入使用。

舍弗勒:研发金属双极板

双极板是燃料电池电堆的重要部件之一,其重量约占电堆的80%,成本约占24%。目前市场上氢燃料电池的双极板材料有石墨、金属和复合材料。与大陆集团类似,舍弗勒也在积极开发金属双极板。

并在2019东京车展上展示。这种金属双极板是由薄金属板精密成型并涂覆特殊材料而成,燃料电池系统的核心——电堆是由这种金属双极板堆叠而成。

在这项技术的开发中,舍弗勒一方面充分利用公司在材料技术、成型技术和表面处理方面的传统核心技术,另一方面继续拓展包括电子控制系统、特种气膜轴承、智能热管理模块和被动氢回收组件在内的产品。

舍弗勒开发的燃料电池堆金属双极板。

舍弗勒集团首席技术官Uwe Wagner表示:“在解决全球碳排放问题上,仅仅依靠电池驱动的汽车是不够的。我们还需要新的能量储存系统。氢燃料电池汽车可以解决里程焦虑问题,不仅可以在重型卡车领域发挥关键作用,

对于乘用车来说,氢和电池相结合的混合储能系统也是一个有吸引力的解决方案。"

麦格纳:燃料电池也可以“增程式”

麦格纳的子公司Magnus Steyr在2017年推出了氢燃料电池的增程概念车,这款概念车在今年9月举行的麦格纳科技媒体日首次在中国亮相。与丰田Mirai未来组合相比,这款概念车实现了全轮驱动和插电式混合动力。

混合动力电池用于短途行驶,燃料电池系统起增程作用。此外,名为HyRange25系统的垂直轴燃料电池堆也实现了前端小型化的布局方案。

麦格纳氢燃料电池增程概念车

爱尔铃克铃尔:苏州筹建燃料电池实验室和生产线

在2019上海车展上,Erling Klinger展示了基于金属双极板的新型质子交换膜燃料电池堆——NM12,适用于乘用车和商用车。据报道,

目前有100多名员工从事电堆和组件的研发、测试和验证工作。位于德国总部的自动化生产线产能为每年15000-20000套,可独立生产金属双极板、塑料介质模块等关键零部件。

可以提供完整的电池组、模块和系统。

值得一提的是,厄灵科凌儿在中国的燃料电池业务也已启动,新成立的苏州燃料电池检测实验室预计将于2019年第二季度投入使用,并计划于2020年底在苏州工厂二期项目建立全自动燃料电池组装生产线。

目前,20多个燃料电池汽车配套项目正在开发中。

电装/爱信精机/丰田纺织:丰田Mirai背后的供应商

丰田Mirai未来组合氢燃料电池汽车的开发得到了日本许多当地供应商的支持。以丰田的第一辆氢燃料电池汽车Mirai未来组合为例。电装为这款车提供了很多零部件,比如冷却系统中的散热器、水泵、恒温器(三通阀)。

加氢系统中的氢气罐、压力传感器和红外发射器;爱信精机为其燃料电池系统开发了空气阀模块和电池堆端板。丰田纺织在燃料电池堆中提供分离器、歧管和离子交换器。

马勒:发挥热管理技术优势 研发空气供应和冷却系统

2019年8月,德国马勒集团整合不同开发领域的专业能力和资源,成立了“燃料电池项目部”,专注于所有燃料电池相关课题。

在技术维度上,无论是电池尺寸与燃料电池动力性能相互作用的模拟,还是离子交换器与热交换器的互补开发过程,都为实现燃料电池汽车的安全性发挥了重要作用。其中,

空气管路(又称阴极供气系统)是燃料电池外围系统的核心之一,其复杂的关系只有通过精确的仿真才能预测。马勒可以依靠各方在热管理、空气和液体管理以及过滤领域的努力。

根据仿真结果的分析结论,确定外围零部件的设计方案,实现车辆成本优化。

与此同时,马勒也在开发用于商用车的燃料电池热管理技术。鉴于燃料电池冷却系统的复杂性,马勒为电池、电力电子元件和电机的温度控制开发了一套系统的解决方案。其中,

燃料电池监控器可以连续监控燃料电池的电压、温度和性能,以确保效率和可靠性。

盖瑞特:两级电动压缩机已经市场化

对于氢燃料电池汽车,空气增压是车载动力系统的关键技术之一。加勒特的两级电动压缩机已经安装在本田Clarity燃料电池车上,系统也采用了差异化的技术设计,比如空气轴承应用。

消除了压缩机中的任何油脂污染,并且还降低了燃料电池污染的相关风险。如今,加勒特的氢燃料电池电动压缩机已经规划到第三代,计划在2025年实现量产。到目前为止,Garrett已经参与了10多个OEM项目。

氢燃料电池汽车电动压缩机的发展。

编辑有话说:

目前氢燃料电池汽车仍面临技术成本高、基础设施建设不完善等问题,因此尚未实现商业化。其实氢燃料电池汽车的产业链很长,很多核心问题都出现在上游。

众多零部件企业积极将有助于种种就技术壁垒的突破,并降低氢燃料电池车的量产成本,形成规模效应。实际上,国内也有众多企业储备了相关技术,或是自主研发,或是全球化资源整合。

眼下,氢燃料电池车能否真正走入百姓家,或许正相当于2008年开端的纯电动汽车格局,谁也不会想到10年后,纯电动车的发展已经超乎了所有人的想象。相比纯电动汽车,

氢燃料电池车是否更值得用户期待呢?(文/汽车之家彭斐)

关键词: 零部件 氢车 商业化

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