2019年车用燃料电池发动机国产化实践.pdf

1、 武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司 WUHAN HIMALAYA OPTOELECTRONI CS TECHNOLOGY CO.,LTD THE FUEL CELL CITY BUS 车用燃料电池发动机 上海 2019.07.18 国产化实践车用燃料电池动力系统架构车用燃料电池动力系统架构 燃料电池发动机模块电堆散热系统储氢系统空气供给系统升压 DCDC单片巡检模块整车控制器VCU电池包PACK高压箱电机驱动器电机燃料电池控制器FCU绝缘检测模块氢气浓度检测燃料电池发动机纯电动平台燃料电池单燃料电池单电池及电堆电池及电堆 催化剂催化剂 耐久性测试 粒径分布 TEM图片 催化剂 0.5 0.55

2、 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 0.5 1 1.5 2 极化曲线 商用70%自制70%在1A/cm2及以下，70%Pt/C产品极化性能基本持平商用同等催化剂；在1A/cm2以上，自制70%Pt/C极化性能优于商用同等催化剂。催化剂综合性能（极化、电化学活性面积、质量比活性）均超过国际商用同等级催化剂性能。委外测试数据委外测试数据 1.5W/cm2 喜玛拉雅 Cell temp：70 An/Ca H2/Air stoich：1.5/2.5 An/Ca：50%/50%RH No backpressure 催化剂性能催化剂性能 性能超越 商用催化剂

3、喜玛拉雅催化剂和商用催化剂比较 标准偏差及最大最小电压偏差都要小，偏差越小产品的一致性越好。0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0 0.5 1 1.5 2 不同电流密度下，标准偏差的比较（V）商用70%自制70%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%0 0.5 1 1.5 2 不同电流密度下，最大最小电压偏差幅度（%）商用70%自制70%喜玛拉雅喜玛拉雅 喜玛拉雅喜玛拉雅 催化剂一致性催化剂一致性 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

4、自制70%Pt/C，载体稳定性试验 第0圈 第200圈 第500圈 第1000圈 第2000圈 第5000圈 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 商用70%Pt/C，载体稳定性试验 第0圈 第200圈 第500圈 第1000圈 Pt/C催化剂产品的加速寿命循环可以到5000圈，而商用同等催化剂只能到1000圈。优化的载体处理工艺，载体循环寿命达到国际商用同等催化剂的5倍以上，极大提高了催化剂在车用工况下的使用寿命。催化剂稳定性催化剂稳定性 喜玛拉雅 喜玛拉雅催化剂检测报告 科技日

5、报报道 催化剂第三方测试报告及新闻报道催化剂第三方测试报告及新闻报道 催化剂特征参数催化剂特征参数 自制与商用催化剂性能比较 电化学活性面积 90m 2/g(60wt%Pt/C)粒径均匀性好，平均为3.1nm，分布2-6nm 一致性好（1%以内)电化学活性面积 质量活性比 粒径分布 极化性能（放电性能）载体稳定性 杂质500 ppm 公斤级的量产能力（一条生产线）专利：12项发明专利 成本降低50%双极板模压成型双极板模压成型 大吨位压机 模压双极板模压双极板 攻克板材模压技术，单极板最薄达0.8mm 生产效率大幅提升 性能接近国际先进水平 不透气（氢气、空气）成本降低80%体积密度1.80-

6、1.95g/cm3 电阻率16m 抗压强度50MPa 抗弯强度51MPa 肖氏硬度48-51 气孔率0.12%机械精度0.02mm 腐蚀电流 0.05 A/cm2 膜电极极化曲线 膜电极膜电极 质子交换膜阳极热电管理层阳极催化层阴极催化层阴极热电管理层质子膜催化剂催化剂石墨烯石墨烯七层膜电极阳极扩散层阴极扩散层GDLGDL质子交换膜阳极催化层阴极催化层质子膜催化剂催化剂五层膜电极阳极扩散层阴极扩散层GDLGDL热喷涂 CCM“七合一”膜电极 膜电极极化曲线 1.2W/cm2 膜电极膜电极 膜电极极化曲线 膜电极膜电极 材料体系：水冷、风冷、固定发电站 浆