中国氢燃料电池的装机功率平均仅为49.58千瓦，清华居然研发出100千瓦大功率燃料电池

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视频介绍

去年以来，随着国家补贴政策落地，各地纷纷出台相应政策文件，进一步加强对氢能产业的布局规划。我国氢燃料电池产业即将进入“产业化发展”的前夕，但“痛点”仍在电堆的成本和技术。 目前，氢燃料电池不仅可以解决锂电池的里程短板，还在重载、长距离场景中优势明显。2020年上半年中国氢燃料电池的平均额定装机功率仅为49.58千瓦。为满足大型车辆、商用车的需求，未来燃料电池必将朝大功率的方向发展。这时应运而生的清华大学核研院燃料电池实验室成功研制出超过100千瓦大功率燃料电池电堆，并完成测试验证。 燃料电池的设计研发分为膜电极、双极板、电堆封装以及BOP系统四大部分。燃料电池单堆功率达到100千瓦并非是单纯的数量叠加。单堆功率提高意味着功率密度提高，对元件散热等工艺都提出了更高要求。针对大功率燃料电池电堆的开发难点，实验室采用316L不锈钢箔材和两板三场的结构、无定型碳的防腐涂层设计，并联合浙江锋源氢能科技公司，建立了高耐腐蚀的超薄金属双极板连续制成生产线；另外，通过膜电极材料体系、浆料配制和涂覆工艺改进，从整体上优化了催化层中多相物质传输通道与三相反应界面，大幅提升了膜电极的性能。基于以上关键部件，实验室通过多轮的电堆结构优化设计、流体分配与流场分布仿真验证，解决了大功率电堆温度、压力、湿度差异化分布难题，组装出了超过100千瓦的大功率燃料电池电堆，这个在交通动力、储能调峰、热电联供等工业领域具有广阔的应用前景。