近日，国内氢燃料电池电堆解决方案供应商——骥翀氢能对外宣布，其在自主知识产权的全国产化大功率金属板电堆开发上取得突破性进展，单堆功率达到137kW，是目前国内外燃料电池领域已知的最大金属板单堆功率。该电堆是在骥翀氢能第一代电堆产品MH170基础上进行优化的成果。
图1．电堆外形图
据了解，作为骥翀氢能第一代电堆产品MH170的升级版，该电堆由370节单池构成，其中双极板及膜电极等电堆部件均为国产；实测功率曲线如图2所示，裸堆最大输出体积比功率密度达到4．7kW／L，质量比功率密度达到4．0kW／L。
图2．电堆实测性能曲线
近年来，尽管氢燃料电池行业发展迅速，但受产业各环节技术瓶颈限制，当前市场上的电堆性能多集中在30kW－60kW，超过110kW的应用寥寥无几。骥翀氢能表示，大功率单堆的开发成功，得益于以下两个方面：
一、成体系的电堆正向设计
团队通过成体系的电堆正向设计，在多反应要素耦合的复杂条件下保证了反应气体、质子、电子、水、热等的顺利传递、分配、反应和排出。在电堆性能方面，提升了高电流密度下电堆的气体传质能力，降低了电池内阻，进而提升了电堆局部电化学性能、单池分布均匀性和单池间的一致性，其结果就是电堆总体性能较MH170大幅提升了30％以上。
同时，合理的结构设计降低了电堆流体阻力，进而降低了对入口空气压力的要求，可适合更广泛的空压机选型；同时也降低了对空气增湿的要求，使电堆更适合干态操作，降低了系统匹配难度和成本。
二、成熟的高品质工艺保障
除了设计，高品质的工艺同样重要。产品实现能力是工艺能力、装备能力和工程师团队实操经验的综合体现。在金属板制造方面，骥翀氢能与国内最早从业、工程经验最为丰富的金属板激光焊接专业公司，装备与工艺均为自主开发的深圳众为；源自大连理工大学三束表面改性国家重点实验室，近20年燃料电池行业经验，我国从业最早、工程经验最为丰富的金属板涂层专业团队，装备与工艺均为自主设计的常州翊迈；及近10年燃料电池从业经验的某冲压公司成为战略合作伙伴，构成了目前我国工艺经验最丰富的燃料电池金属板产业链。
此外，在电堆密封及膜电极方面，骥翀氢能的合作伙伴均处行业前列。高品质的成熟工艺，保障了关键部件质量，以及数百节单池之间的一致性，有助于提升电堆性能与可靠性。
在实际落地中，骥翀氢能根据不同细分市场的需求，在MH170平台上推出四条产品线，可以满足60kW、80kW、100kW和120kW燃料电池系统的需求，亦可根据客户需求做定制化开发，实现电堆全功率覆盖。
得益于金属双极板板电堆比功率密度高、结构强度高、低温自启动能力强的特点，骥翀氢能的MH170系列产品可以实现单电堆最高输出137kW，特别适合重型卡车、码头拖车、牵引机车、城市清洁环保车辆等大功率的应用场景。未来随着大众对于氢能的认知接受度提高以及加氢站等基础设施不断完善，燃料电池有望进一步“上天、下海、入户”，拓展至航空器、船舶舰艇、家庭热电联供、应急电源等领域。届时量产工序少易于批产、量产成本低的金属双极板电堆将给更多领域的客户带来低成本的清洁能源解决方案。
事实上，本次MH170的优化升级距其发布仅一月有余，之所以能够实现产品各项技术指标快速迭代升级，很大程度上得益于该团队是一支在氢燃料电池研发行业从业二十余年的队伍。骥翀氢能核心团队是国内为数不多“完整经历了车用电堆产品基础研究、产业化和国际合作”的工程化团队之一。创始人付宇自2001年以来先后在中科院大连化学物理研究所、新源动力暨燃料电池及氢源技术国家工程研究中心、爱德曼和上海重塑，20年持之以恒从事燃料电池电堆开发工作，有着非常深厚和丰富的技术积累与工程化经验。
在近期国外燃料电池企业大举进入中国市场的大背景下，拥有自主知识产权且全国产化的高性能产品突破，不仅展示了中国企业在电堆产品设计和实现能力上的最新突破，更进一步呈现了国内企业加快追赶国际一流水平的努力成果，以及行业内产品国产化程度不断提升的趋势。
日前，在四部委发布的《关于开展燃料电池汽车示范推广应用的通知》（意见征求稿）中，明确提倡提升燃料电池国产自主化率、提高系统总功率。骥翀氢能表示，除了完全契合新政的指导思想，单堆功率的不断提升，也意味着燃料电池技术可以覆盖更多的应用场景，为氢能基础设施的推广拓展了潜在客户基数；产品实用化程度的提高可以促进上下游企业的参与进而加速产业链整合，一定程度上助力氢能燃料电池商业化进程。
