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普陀企業再現新科技,打破國外技術壟斷

來源:上海普陀2023.6.13

傳統電池不發電,只蓄電,需要時釋放電能。而氫燃料電池的問世,打破了這一傳統電池模式。它像是一個會“自主發電”的迷你“發電機”,不僅可以通過電化學反應產生電能,而且全程無污染、無噪聲。

普陀區企業協氫(上海)新能源科技有限公司(后簡稱“協氫新能源”)自主研發的一系列小型風冷氫燃料電池,“小身板”的“放電力”十足。

協氫小型燃料電池技術研發創新中心

究竟什么是氫燃料電池?“小身板”里的發電奧秘又是什么呢?協氫新能源總經理助理高東青告訴記者,氫燃料電池是一種能量轉換裝置。“不燃燒,通過電化學反應,實現氫氣的化學能轉化為電能。而我們研發的氫燃料電池就是運用氫氣產生電能的‘發電機’。”

“發電機”的工作原理是什么?一頭接入氫氣,通過膜電極產生電化學反應,實現“放電”。此前,“放電”的三大核心材料(催化劑、質子交換膜、碳紙)生產技術都被國外壟斷,國內使用要靠進口。“我們的研發團隊,在技術領頭人田丙倫的帶領下,經過十幾年的自主研發,終于攻克了這一技術難題,實現了氫燃料電池的三大核心材料國產化。同時,也申請了多項專利。”高東青介紹說。

不僅如此,這個“發電機”體積小、功率大,可以隨身攜帶、隨車移動。“一片電池的厚度大約2至3毫米,10片、20片、50片疊加使用,就可以形成功率大小不同的電池堆,滿足不同場景的能源需求。”高東青舉例說道,一個電瓶車配備一臺350瓦的氫燃料電池,僅重500克,續航里程可達100公里。

氫燃料電池的標配“三件套”

以協氫新能源研發的無人機用燃料電池為例,迷你“小身板”的電力更是令人驚嘆。一個電堆、一個氫氣瓶、一個電控系統,這樣的氫燃料電池標配“三件套”組合在一起,重量僅是同功率鋰電池的三分之一,并且續航里程實現了大大跨越。“市面常見鋰電池無人機的續航時間大約是60分鐘左右,而使用氫燃料電池的續航時間則可以達到3至5小時,對于需要常常使用無人機做巡航巡檢的使用方而言,不僅拓展了無人機的工作場景,還更加節能、節約成本了。”

據介紹,氫能清潔環保、能效高、來源廣、可儲存等優勢,被人們稱為“已知能源領域中的終極能源”,是未來替代化石能源的最佳選擇,并且能夠有效解決可再生能源的消納問題,以解決能源危機、全球變暖以及環境污染等。而氫能發電是繼火電、水電、核電之后的第四代發電方式。“這一新賽道的發展前景不容小覷。”高東青介紹說,協氫新能源聚焦小型氫燃料市場,目前已與雅迪、臺鈴、愛瑪三大品牌車企開展合作,在共享電瓶車領域使用氫燃料電池。此外,與國內工業無人機的頭部企業科比特也已展開合作,預計將于今年7月正式推出樣機,用于公安、電力巡檢等領域。

2022年6月,協氫新能源選擇落戶地點時,經過與普陀區科委、投促辦等各個部門的咨詢、了解,最終于當年8月成功落戶普陀區上海清華國際創新中心。“我們不但看中了上海清華國際創新中心這塊‘金字招牌’,具備研發力量強,創新氛圍濃等特點。打動我們的還有普陀區科委為企業服務的意識與執行力。從辦公場地的選擇、企業推廣、項目路演、政策扶持等都提供了‘保姆式’服務。區域內軟硬件配置也十分利于我們圍繞新能源產業創業。”高東青介紹說,企業目前已完成preA輪融資3000萬元,用于推動小型燃料電池研發和首個生產基地建設。目前正開展preA+輪融資,擴大研發、建立生產基地、融入核心材料和部件的產業鏈,打造競爭優勢。

企業生產基地

日前,企業正在山東省棗莊市投資建設和運營小型風冷氫燃料電池系統及氫動車應用項目,項目一期投資1億元,建設面積5200平方米,預計今年9月將正式投入產線生產,正式投產后,年產量將達到3萬臺千瓦級兩輪車用電池。全部投產后,可滿足10萬輛氫能兩輪車和1萬臺氫能無人機的燃料電池生產需求。

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