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博世肖浩栋:博世氢动力实现了系统和关键零部件从开发到生产的完全国产化

上传于 2023-06-06 16:49:28 类目:综合 来源:卓众商用车 阅读量:5820

      2023世界氢能技术大会于2023年5月22-26日在佛山南海举办。本届大会由中国科学技术协会、中国机械工业联合会和国际氢能协会共同主办,以“氢能与双碳战略:从现在到未来”为主题,聚焦双碳战略下全球氢能领域的最新产品、技术及装备,以及氢能在交通、能源、化工、冶金及建筑等领域的应用。

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以“ 氢启南海 · 驶向未来 ”为主题的氢能交通论坛是本次大会重要的产业论坛。论坛以交通行业应用为主线,聚焦于氢能在道路车辆、轨道交通、航空器( 无人机)、燃料电池船舶四大领域应用,前瞻未来十年蓝图,共同探讨氢能及燃料电池产业政策导向、关键技术创新新动向、产业发展路径以及在不同载运工具上的应用新进展。

本次氢能交通论坛包括一个主论坛——氢未来•氢交通;两个分论坛——氢交通•新应用、氢交通•新技术,涵盖产业链的热点及痛点议题。在5月24日下午举行的2023WHTC氢交通·新技术分论坛上,博世氢动力系统(重庆)有限公司总经理肖浩栋作了“创新驱动发展:打造高效智能氢动力总成解决方案”的主题分享。以下为发言全文。

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博世氢动力系统(重庆)有限公司总经理 肖浩栋:

我给大家带来的专题分享是博世动力在打造高效智能氢动能方面的进展。

为了实现双碳战略,交通运输行业的中重卡碳排放减少是尤为重要的。博世动力总成有限公司从2004年成立伊始,就致力于提供柴油的高压共轨喷射系统,后续为天然气、氢发动机、甲醇发动机提供我们的系统解决方案和关键零部件。

从2017年开始,博世动力总成事业部开始电动化转型,主要分成两个部分:一是为轻型商用车和重型商用车打造碳化硅控制器及电桥;二是从2018年开始,博世动力总成事业部在中国做氢燃料电池系统,以及空压机、氢循环泵、引射器及功率转换模块等核心零部件,进行本地开发、本地生产、交付本地客户。为了解决氢燃料电池散热的问题,我们又开发了高压超级散热模块。

2018年,我们制定了第一个氢动力业务五年计划,起初是从氢动力系统的车辆集成开始进行研究。在2019年、2020年及2021年,博世动力总成事业部着重打造系统集成技术,首批推出70千瓦氢燃料系统;2022至2023年,开发了更大功率的氢燃料电池系统和核心零部件。目前,190千瓦的系统在今年年中实现小批量生产。同时,为了满足49吨商用车全场景的使用,我们也在进行250千瓦以上的氢燃料电池系统的开发。

从今年开始,我们会推出重型电驱桥产品。目前传统的49吨氢燃料电池使用的是中央直驱方案,它有几个问题:第一是传动效率比较低;第二是空间布局非常不利于电池或者氢瓶的布置;第三是驾驶性不好。我们的重型电驱桥布置非常友好,同时大大提高了传动效率,比传统的中央直驱高出10%。今年我们会实现重型电驱桥小批量产,在未来几年里将进一步推进国产化进程,使得所有的指标达到国家技术路线图的标准,同时大幅度降低成本。

博世的总部在德国斯图加特,有超过15年氢燃料电池开发经验。我们在中国两个城市——无锡、重庆,建立了氢燃料电池中心,具备从系统到电堆、膜电极、空压机等关键零部件的本地研发、生产和客户交付的能力。

要让氢燃料电池真正广泛应用于汽车行业,需要考虑两个关键问题:第一个是可靠性,第二个是解决氢燃料电池车辆中系统和关键零部件的所有核心问题。基于此,博世打造了具有更大功率的氢燃料电池以及核心零部件。

做柴油机的人可能知道,柴油机只有1/3的热量需要通过冷却液来排掉,另外有1/3以上的热量会通过排气带走。对氢燃料电池来说,由于排气温度较低,几乎所有的废热都要通过散热器来散掉。氢燃料电池系统经过多年的研究,目前如果能提高5%或8%的功率密度、进而提高整个系统的效率,已经非常不容易了。但是如果有一个好的散热器布置,以49吨、300千瓦的氢燃料电池系统为例,高压风扇的散热功率大概是20千瓦左右;如果布置得不好,就需要40多千瓦,也就是说仅仅散热一项,就需要消耗5%到8%的能量。为此,我们有针对性地打造了满足高压平台750伏乃至850伏的高压散热模块,用一个散热器和一个高压风扇就可以解决这个问题。

从博世的角度看,我们要解决氢燃料电池车的整体TCO问题。在提升燃电系统的同时,为了整车的能耗优化,我们跟主机厂共同进行车辆动力性能优化,比如降低空气阻力和滚动阻力。我们的氢燃料电池系统效率非常高,132千瓦氢燃料电池系统的额定点,电堆的进口压力只要2.2-2.4巴;结合废气涡轮回收,对空压机来说可以减少20%-25%的功耗。我们还对整车能量进行管理,因为现在行业内对商用车基本形成一个共识——根据不同的行驶工况和SOC值,优化能量分配,也可以减少氢耗。

从2021年第一个氢燃料电池系统投入、批量使用到现在为止,博世动力总成事业部配装的氢燃料电池商用车主要在重庆地区运营,实际累积运营里程达到200多万公里。运营车型从最开始的厢式货车,到现在逐步与道路垃圾车进行匹配,不久的将来也会投入批量使用。

这是我向大会汇报的博世氢动力情况,我们实现了氢动力系统和关键零部件从开发到生产的完全国产化。通过我们的系统整合能力,与智能化的功能,与客户配合降低整车的氢耗。

谢谢大家!

(卓众商用车根据大会速记整理编发)

来源:卓众商用车

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