同济大学燃料电池单堆达到125kW创国内最高纪录

燃料电池单堆超100kW，这个看似短期内不可能完成的挑战，经过国内科研机构及燃料电池企业的努力，正一点点地成为现实。

9月29日，来自同济新能源汽车工程中心官微消息，日前同济大学新能源汽车工程中心在去年设计基础上，制备出的金属极板燃料电池单堆在第三方整车厂实测，达到了125 kW的最大持续功率，超过设计目标115 kW。单堆及其模块测试现场如图1a,1b所示。

图1a．单堆  图1b. 单堆模块  

图片来源于同济新能源汽车工程中心

该堆由370节单池构成，其中催化剂、MEA及金属极板均采用自研技术；实测功率曲线如图2所示，最大持续输出功率密度达到3.2 kW/L（包括端板、紧固件的裸堆），峰值最大电流密度超过2 A/cm2。在115 kW设计点，单节电压标准方差为10 mV。

图2. 电堆实测功率曲线  

图片来源于同济新能源汽车工程中心

高工氢电了解到，同济大学新能源汽车工程中心成立于2000年，同时也是国家燃料电池及动力系统工程技术研究中心、新能源汽车及动力系统国家工程实验室、国家级国际联合研究中心、中德电动汽车联合研究中心、中国燃料电池汽车技术创新战略联盟秘书长单位。受科技部委托，中心同时承担了国际氢能经济和燃料电池伙伴计划（IPHE）联络办公室的工作，代表科技部出席相关会议，定期向科技部汇报国际上氢能燃料电池的最新进展。现阶段主要专注于新能源与智能化汽车的研究。

近年来在“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期间，同济大学新能源汽车工程中心在新能源汽车领域承担了30余项863项目、973专项及一大批地方和企业的重大科研攻关项目。其中代表性的项目包括：国家973项目“高性能分布式驱动电动汽车关键基础问题研究”；“燃料电池轿车”、“燃料电池轿车动力系统技术平台”、“混合动力轿车”、“微型纯电动轿车”、“新能源汽车动力系统控制器”、“燃料电池发动机可靠性与耐久性试验”等国家863项目，以及“燃料电池汽车高压氢气加氢站和供氢技术”、“70MPa加氢机”、“风光互补制氢加氢站” 、“氢能汽车加氢设施关键技术及标准研究”等氢设施相关课题。历年来，中心出色完成了多项国家和省部级重点项目，并获得了数十项国家、地方及行业奖项。

毫无疑问，同济大学作为国内燃料电池领域最具权威的科研单位之一，对中国燃料电池行业的发展起到举足轻重的作用。

业内分析认为，同济大学制备出的金属极板燃料电池单堆最大持续功率达到125 kW，并经过了第三方整车厂实测，为新能源汽车工程中心开展大功率电堆工况性能与耐久性设计方法、系统效率匹配与状态识别的研究提供了可用样本，有利于提振行业内的研发信心。

众所周知，大功率电堆是发展必然趋势，只是短期内还存在批量化生产难、系统关键部件匹配难、成本高企等众多难题，难以真正实现装车运行。这并没有阻挡国内燃料电池企业研发探索脚步，其中一些代表性企业已经有了不错的成果。

近日在如皋举办的氢能会议上，上海汽车集团股份有限公司副总裁、总工程师祖似杰在会上透露，搭载第三代大功率电池电堆的P390燃料电池系统将在明年初正式量产，电堆的功率达到115千瓦，体积功率密度达到3.1千瓦/升，空气系统可以实现零下30度的低温启动，接近国际一流的燃料电池科技的关键的技术指标。

9月11日，国家重点研发计划项目“新能源汽车之高环境适应性的公路客车燃料电池动力系统和整车集成技术”中期检查会在清华大学汽车研究所举行。国家重点研发计划由973计划、863计划、国家科技支撑计划、产业技术研究与开发基金和公益性行业科研专项等整合而成，事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品研究。

“新能源汽车”是国家重点研发计划重点专项之一，其中亿华通研发的大功率氢燃料电池发动机，额定功率超过100kW，主要应用于公路客车、重卡等大功率作业车型，通过科技部中期验收。

8月1日，国家电投氢能公司官宣，公司百千瓦功率金属双极板燃料电池电堆研制成功，标志着国家电投自主燃料电池产品正式步入产业化阶段。

今年6月7日，江苏清能官宣，公司100kW全尺寸短堆通过了国内知名车企的第三方独立测试， 达到了每平方厘米1.5W以上，端板内4.2kW/L的创纪录的功率密度。这是目前为止唯一一家宣布功率密度达到100kW的石墨双极板电堆厂家，其余都是金属双极板电堆厂家。

高工氢电还了解到，落户于中国（上海）自由贸易试验区临港新片区的上海氢晨，是一家专注于高密度燃料电池电堆研发、生产、销售及总体方案的高科技企业。公司核心团队与核心技术源自上海交通大学，经过近10年的持续研发，已累计开发了三代具有自主知识产权的车用燃料电池电堆，其中H2100A型电堆峰值功率超过103kW，体积功率密度达到3.3 kW/L。