作為國內氫能產業鏈龍頭企業,雄韜股份已實現在氫能產業鏈上制氫、膜電極、燃料電池電堆及系統、整車運營等關鍵環節的卡位布局。公司生產的燃料電池相關零部件主要包含:燃料電池系統、燃料電池電堆及膜電極,其中公司燃料電池電堆搭配雄韜氫雄、杭州氫途等國內相關燃料電池系統企業,同時與國內知名乘用車車企聯合開發合作。公司燃料電池發動機系統主要同國內知名車企進行合作。公司產品涉及車型廣泛,有公交車、重卡、物流車、環衛車等車型。同時,公司也在通信基站、叉車系統、乘用車、工程車輛、港口機械、無人機和船舶等領域積極布局,應用于船舶的氫燃料電池基本成熟,目前正在尋找和匹配合適的應用場景,預計不久將會應用在船舶上。
牽手龍頭車企,布局加氫領域
在客戶方面,雄韜股份已合作過的客車車企包含開沃汽車、金龍客車、宇通、吉利公交、中通客車、申龍客車、東風汽車、大運客車、中國中車、金旅客車、飛馳客車、福龍馬等多家車企;重卡、物流車、環衛車等已建立合作的車企有三一重工、華菱、陽煤集團等;叉車方面目前正在與湖南衡力叉車進行聯合開發。同時,公司時刻關注市場動向,保持同業間交流,并對氫儲能、無人機、工程機械、通信等方面更廣泛的應用領域開展研究、探索。
此外,雄韜股份還深入布局加氫領域,公司控股或者參股的企業已建、在建、將建的加氫站有:大同加氫站是國內第一座制氫加氫一體化加氫站,日加氫量1000KG;武漢加氫站是華中片區運營最好的加氫站,目前累計加氣量超過200噸,后續公司將根據武漢的氫能進程再增設加氫站;陽泉加氫站是專門為重卡提供加氫服務的加氫站;公司參股的廣東國能聯盛新能源汽車有限公司,在廣東區域建設三個加氫站;公司參股的上海氫楓能源技術有限公司,在國內建設運營加氫站累計20余座;即將建設的深圳大鵬制氫加氫一體化加氫站,預計日加氫量可達500KG。
聯合研發機構,延伸氫能產業鏈
在產業布局上,雄韜股份在深圳、武漢、大同、廣州、陽泉及青島等地投資設立子公司推進氫能產業,現擁有標準實驗與檢測中心4座,直接投資產業鏈企業9家,合作產業內研究機構5家,參與研制多款氫燃料電池整車,擁有70余項氫燃料電池整車公告,搭載雄韜燃料電池系統及電池電堆的氫燃料電池汽車已超450余輛,行駛里程已超過2000萬公里。其中由公司旗下全資子公司雄韜氫雄以及雄韜氫瑞分別生產研發燃料電池的核心零部件——燃料電池系統及燃料電池電堆。
探索前瞻技術,新材料優勢凸顯
在研發方面,公司一直致力于新型電堆結構和材料的開發,在豐富的鉛酸研發經驗中汲取靈感,開展具有前瞻性的紙電堆研發。預計公司推出的紙電堆使用的是碳纖維雙極板,將具備以下優勢:
第一,更高的體積功率密度,將達5kW/L,遠高于同行30%,有利于電堆在整車上的布置,特別是對于小體積的乘用車。
第二,更高的質量功率密度,將高于3.5kW/kg,有利于提高整車的有效載荷和降低燃料消耗,協同電堆系統降低3%的氫耗,同時為車輛提供更強的動力。
第三,在超低溫環境下適應性良好,在-30℃低溫環境下仍能夠順利啟動,令車輛暢行雪地。
第四,壽命長,可達20000h,性能更穩定,運維成本更低。
第五,可靠性高,將通過專業的正向仿真技術、多方面多維度測試數據、嚴格的過程控制等技術與工作,保證電堆的可靠性與安全性,使用戶用得安心、用得放心。
除了探索新材料,雄韜股份也在加快目前產品技術的升級迭代,例如A系列石墨堆,目前已經實現批量生產交付的是3.5kW/L功率密度的A1石墨堆,新一代A2石墨堆也已經開發完成,產品額定功率150—200kW、體積功率密度4.5kW/L,目前工程樣堆已進入驗收階段,還沒有正式投產。
做好技術儲備,加碼發動機研發
在發動機研發方面,雄韜股份發動機產品逐漸向一體化集成、高功率密度、高效率、低氫耗方向發展。研究先進技術可作為公司技術儲備,未來轉化為公司的核心競爭力。關鍵技術具體如下:
第一,提升發動機效率:根據動態規劃算法調整研究電堆控制策略,設定部件極限性能、風扇極限轉速、閥門極限位置、電池極限壓差、最慢響應速度等約束條件,實現最快的動態響應速度、最低的過程損耗及最長的系統壽命。
第二,發動機及整車降氫耗研究:通過對降氫耗機理的研究,從提升電堆效率出發,開發自主引射器等核心零部件、優化發動機管路結構,優化系統控制策略,開發一體化控制器,同時在應用端通過氫鋰聯合仿真等手段,降低發動機及整車氫耗。
第三,石墨板電堆自增濕:通過電堆流場設計、電堆陰陽極計量比試驗設定、溫度和壓力控制,研究石墨板電堆自增濕方案。
第四,無輔熱低溫啟動:研究燃料電池仿真機理模型,推導數學模型,控制低溫吹掃過程,結合燃料電池系統熱量管理,制定低溫啟動策略。
有效降低成本,打造極致氫耗
在降本方面,雄韜股份表示,發展氫能車是大勢所趨,但是氫能車目前成本較高,公司致力于研發客戶買得起和用得起的產品,通過技術及產品創新,大幅降低發動機成本。今年發動機首推行業性價比最高的發動機產品,價格低于3000元/kW。同時為了讓客戶用得起,公司開發了極致氫耗的全球領先技術,未來,有望做到氫耗比目前再降低30%。
舉例來說,現在49噸的重卡,行業水平大約行駛100公里需要消耗12公斤的氫氣,雄韜目前已經做到低于11公斤,未來2—3年目標是降低30%氫耗,大概是8公斤左右。如果按100萬公里的壽命,一臺49噸重卡全生命周期為用戶節省8萬公斤氫氣,按30元/公斤氫氣計算,節省240萬元燃料費用。
根據規劃,未來三年,雄韜股份計劃布局各類氫能應用場景相關產品,帶動國內氫能產業鏈核心零部件全面發展,推廣8000—10000臺各類氫能車,50000臺通信儲能及數據中心系統,建10個氫大儲能示范和10艘氫能船用示范。此外,公司也正在籌劃創建歐洲研發中心,布局氫能海外市場,譜寫雄韜氫能產業發展的宏偉藍圖,助力全球能源低碳轉型。
(雄韜股份供稿)
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