深圳市氢蓝时代动力科技有限公司副总经理、副主任工程师寥龙飞作主题演讲

8月25日，由中国电池工业协会、电池中国网联合主办的“2023氢能与燃料电池技术及应用国际峰会”在中国上海隆重举行。

深圳市氢蓝时代动力科技有限公司副总经理、副主任工程师寥龙飞作题为《燃料电池系统的多场景应用》的主题演讲。

以下是发言内容实录，未经嘉宾审阅：

寥龙飞：

大家好，本来是曹总过来讲，因为行程安排由我代表公司来讲一下。我今天分享的题目是燃料电池系统的多场景应用，今天想结合氢蓝时代燃料电池系统和多场景应用给大家分享一下。 

今天演讲从三方面一个是产业背景。第二，氢蓝时代的研发进展，结合自身的一些实力。第三，燃料电池系统的多场景应用。刚才各位专家也提到重卡，在碳中和和碳达峰双碳背景之下，如何降低碳是非常重要的一个课题，其中重卡在碳方面占的比较多，我们看第一个图，第一个图重卡的保有量占到接近7%，在右边第二个碳排放之中占到41%。所以重卡方面降碳任务还是蛮重的。 

第二，从行程里程来看的话，我们看乘用车、客用车还有卡车我们看到这个地方如果把卡车全部换成纯电动或者燃料电池车的话，那么对碳排放作用还是蛮大的。 因此咱们国家现在在新能源重卡方面提出了比较重大的力度，在经历了三个方面一个是初步发展，市场推广，在2021年至今已经进入一个快速发展的阶段，在重卡方面主要是传统的汽车一汽、三一重工这些都已经布局，新的企业有吉利，比亚迪都在做，因此有两点，2022年是低零碳重卡进入了新的加速时代，实现碳达峰和碳中和现阶段低碳和零碳是发展的重点。 第二个方面我们看一下从这几个图，从2030以及2035最终到2060年我们看到燃料电池橙色的柱子一直在随着燃料电池技术的发展最终在2060年从最开始是1400万元成本大概到2060年基本上是400万元，也就是说得出三个结论，从全生命周期的视角来看，重卡长度场景值得重视。 

第二电动化落地相比柴油车已具有经济性，但DCO值高于天然气，在2030-2035年之后泛氢动力具备一定的动力性。 下面在2025年国内电动保有量预计达到50万台，重卡比重最大。国家政策也看到以燃料电池系统为龙头带动，关键的氢燃料电池方面的材料零部件实现产业化以及国产化，右边这个图我们看到加氢站是从2018年至2020年一直在增长，加氢站数量最多的一个国家。 

基于国家政策的扶持，我们在京津冀、上海、广东、河北、河南地区已经进行了大量的示范，因此氢能商业化利用的序幕已经拉开。 因此氢燃料电池产业的千亿级市场，未来将有很大的前景，在应用场景方面燃料电池系统主要集中在重卡、客车、物流车等发电领域，对燃料电池的系统提出了比较苛刻的要求，目前依然在燃料电池系统关键部件方面需要进行攻坚，可靠性和稳定性方面降本。 

我们看右边这个图，目前虽然氢能行业像雨后春笋般的发展，但是现在主要集中在物流、重卡、客车以及专用车方面，其它的可能后续还得大量的普及。 

第二个方面，结合氢蓝时代的一些工作，自己的研发实力进行，目前氢蓝时代已经推出了6款核心的系统，第一款是20千瓦级的狐系列，在2022年的推出了第二款鹰系列50千瓦，在国内首款50千瓦系统搭载8.5米以上的客车，随后又开发了60千瓦的鹰系列，主要采用了柔性的石墨双极板电堆，在80千瓦的鹏系列，采用了仿真技术的金属板电堆。 

去年研发了鲲系列132千瓦，首个电堆功率突破130千瓦，实际上是132千瓦，目前麒麟级的200千瓦的已经推出。 

公司的布局主要从4个方面来说，一个是战略思路、研究方向、主要任务以及主要目标，战略思路是从技术创新、科技创新、人才培养、标准研究以及测试验证等方面，在研发方向方面主要是目前主攻的大功率电堆技术、集成以及策略耐久性、燃料电池系统，特别是在交通和电力方面的一个布局，主要任务就是从以上4个方面进行研发。 这是我们做的一些电堆的测试报告，电堆发电实验以及零下30度冷堆启动实验，这是我们测试的装置，对电堆进行测试，在通常情况下额定达到了100千瓦，在峰值的时候达到了109千瓦。 这是我们比较典型的一款电堆，109千瓦，这是冷启动实验发电性的检测，漏水实验、耐压实验，绝缘材料振动实验以及测试台架实验，大家看到这些对测试还是进行了很多，我就不再赘述了。 值得一提的是为了更好的开发电堆，氢蓝时代成立了深科鹏沃的子公司，目前是以金属堆和石墨堆双驱动，实现了自主电堆产品的全覆盖，这是分别由第一代石墨、第二代石墨还有第三代的电堆，这是一些主要的应用场景，在卡车、船舶还有系统、双极板以及膜电极方面。 

值得一提的是现在也自主开发了高性能的膜电极，电能密度2安培的时候达到了1.35千瓦，在冷启动寿命达到了2500小时，基于这样一些场景，主要在材料方面，电解水膜等方面进行一些突破。 在系统集成方面，氢蓝时代主要做了这么几个工作，阳极系统的集成，阴极自增湿以及动力的回收，热管理系统以及策略的优化，最终达到了系统的总体集成，这个是我们目前生产的车间。 

此外因为公司现在也有大量的人才，主要是在仿真方面也做了一些工作，主要从三个方面，一个是系统多维度计算，动力经济学仿真以及CAE的拓扑仿真，在多维的仿真进行了0维度、1维度以及3维度，最终实现的燃料电池系统寿命提升、效率提升、能量的控制、可靠性提升、动态的提升这个方面。 

值得一提的是在寿命提升方面，金属板做到25000小时，石墨板已经达到了15000小时。另外一方面在模型和检测方面，因为做了大的仿真，在检测方面主要是进行了阳极的压力控制算法，还有空气流量压力解耦和算法，还有冷水系统控制，最终的目标是打造一个高性能、低成本、可靠的燃料电池系统。 

在氢蓝时代的测试系统来说，这个是我们位于深圳市龙华区的测试系统，测试中心是在水库旁边，也是比较好的一个条件，目前测试中心已经有2个150千瓦，2个200千瓦和1个300千瓦的测试台架，基本上满足的燃料电池系统的各个方面测试。 这是我们在调试，这是展示一下目前所有的测试台架，从500千瓦、5000千瓦，目前还有1500千瓦的测试台架。在DCDC的测试EIS检测方面，目前电堆的零部件也进行了检测，包括一些停机吹扫、阻抗这些。 

在燃料电池的寿命耐久性方面，也是一个比较重要的话题，目前主要从这么几个关键问题来说，一个是低温冷启动寿命敏感性研究，一个是关机氢泵效应膜电极的还原研究。 第三个方面主要说一下我们公司目前的应用场景，因为深圳的区域是基于一些海，有港口，还有像佛山、东（莞），这些都是一些工业型城市，所以在厂区、港口、公交方面，氢燃料电池系统具有广泛的应用场景，主要有7个应用场景，下面我一一介绍。 目前氢蓝时代已经打造了首个氢能产业示范港，在深圳的西部采用的是氢蓝时代目前鲲系列132千瓦的系统，第二个就是在深圳的东部，目前有氢蓝时代深圳巴士、深圳燃气力图打造深圳东部的盐田，我们知道深圳的盐田是一个比较重要的港口，另外也是想打造合作区的东部氢能走廊。 第三个方面，主要从氢能的公交示范、氢能通勤车以及氢能的专用示范，在2020年的时候搭载着氢蓝时代的鹰系列50千瓦系统，已经在佛山成功运营，在2021年的时候氢蓝时代的鹏系列80千瓦在南京，大家看到这个图是氢蓝时代的系统在云南的玉龙雪山进行了成功的测试，系统运行可靠稳定。 这个是交付给腾讯的60辆氢燃料电池车，这个是氢蓝时代配套100套重卡交付给邯郸，大概每年减少碳的排放是11000吨，此外还有一些环保车、环卫车、冷藏车、渣土车、垃圾车和搅拌车。 

第四个方面，氢能特种车的示范，目前主要有这么一个，一个是钢厂内的渣车，还有目前中冶宝钢与氢蓝时代以完成联合团队的组件，目前耐高温、耐硫化物的专业系统方面。 此外，氢蓝时代还与空铁试图打造首条燃料电池的空铁示范线，还有地铁工程示范方面。 

值得一提的是上个月氢蓝时代获得全国级的认证，试图在全国首个兆瓦级的燃料电池示范已经列入深圳市2022、2030重大项目。 最后一个方面氢燃料电池系统还可以使用在无人机方面，无人机在防火火灾的检测长距离检测、长距离运输以及夜间的搜寻，医疗等方面。氢燃料电池动力技术转化效率超过50%，比锂电能量密度更高，具有零污染、零排放、续航时间比较长，振动比较小，能源补充速度快，稳定性高，是当下比较重要的工业级无人机理想方案。 

还有一些示范工程，目前公司也拿到了新疆库尔勒的一些风电制氢项目，下面是哈尔滨的生物制氢以及消纳应用，包括制氢提纯加加氢发电的项目。另外还有一个是甲醇和冷电的联供，下面比较靠海风能是比较丰富的，大概是电堆的200千瓦。 

最后给各位介绍一下氢蓝时代，深圳市氢蓝时代是最有竞争力的燃料电池系统，电堆关键零部件公司正在向着研发核心能力稳步提高，系统主要用于动力和电力，目前员工有300多人，今年预计规模达到500多人，公司是在2018年成立，2019年的时候推出第一款系统 随后在2020年、2021推出大功率电堆，目前公司在逐步的发展。氢蓝时代的系统主要用于两方面，一个是动力系统，一个是电力系统，刚才已经提到动力系统包括交通的各个场景，船舶、动力、重卡等，电力系统主要还是从这三个方面，热点联产、分布式发电以及储能等。 

此外公司也在布局燃料电池，包括电解水制氢的一些关键零部件的材料，比如说膜电极双极板。 下面这个是刚才已经提到六大系统。 氢蓝时代作为深圳市的一个氢能的骨干企业，目前也是深圳市氢能与燃料电池的会长单位，参加了一些深圳市还有广东省的重大项目，我们也有院士团队，也是深圳市的博士后创新实验基地，获得江苏省因为在江苏省有一个扬州氢蓝时代，我们也拿到大量的政府的一些项目。

最后氢蓝时代试图打造全产业链攻关技术全系列的开发，创新应用资本赋能等方面，希望成长为氢能行业的领头企业，希望氢能社会引领使命、开创人类氢生活而努力奋斗。谢谢。