¿Qué patentes existen en el campo de la energía del hidrógeno en China?
En comparación con las baterías de litio, que están en pleno desarrollo, las pilas de combustible de hidrógeno aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y tienen una pequeña cuota de mercado. Para 2021, el número de vehículos con pila de combustible de hidrógeno en China será de 8.922, lo que representará el 18% de los principales países del mundo. El plan relacionado con la energía del hidrógeno emitido por la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma propone que para 2025, el número de vehículos de pila de combustible en mi país será de aproximadamente 50.000.
Hydrogen Morning Technology ha completado tres rondas de financiación, la última de las cuales fueron dos rondas de financiación A+ de más de 250 millones de yuanes en 2021 y enero. Los inversores incluyen Shenzhen Energy Group, Lingang Group, Lingang Management Committee, Shanghai Jiao Tong University, Jingneng Group, IDG Capital y Free Trade Zone Fund.
En la cadena industrial de pilas de combustible, la pila de pilas de combustible es el núcleo y puede denominarse el corazón del sistema del motor de pilas de combustible. La pila de pila de combustible producida por Hydrogen Technology tiene las características de alta potencia, alta densidad de potencia y alta confiabilidad.
El equipo central de Hydrogen Morning Technology tiene muchos años de capacidades de desarrollo, diseño y producción de prueba en pilas de pilas de combustible y componentes centrales. La tecnología de la empresa se originó en la Escuela de Ingeniería Mecánica y Energética de la Universidad Jiao Tong de Shanghai y es un representante típico de la transformación de los logros científicos y tecnológicos de la Universidad Jiao Tong de Shanghai y el Grupo Lingang.
El director general Yi Peiyun es profesor y supervisor de doctorado en la Escuela de Ingeniería Mecánica y Energética de la Universidad Jiao Tong de Shanghai y joven becario del Ministerio de Educación del Río Yangtze. Se dedica a la investigación y el desarrollo de pilas de combustible de hidrógeno desde 2005. El equipo ha completado importantes proyectos de cooperación internacional de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, proyectos del Programa Nacional 863 y proyectos nacionales clave de I+D, y ha solicitado más de 200 derechos de propiedad intelectual. Actualmente, * * * la empresa cuenta con más de 300 empleados, incluidos 21 doctores y 11 repatriados.
Se trata de una nueva empresa nacida del laboratorio de la Universidad Jiao Tong de Shanghai. En 2017, el equipo fundador estableció formalmente Hydrogen Technology y comenzó operaciones comerciales independientes.
En la actualidad, Hydrogen Technology ha desarrollado cuatro productos de pilas de combustible: 80kW, 100kW, 120kW y 150kW. La densidad de potencia volumétrica del producto de 230 kW de última generación alcanza los 6,2 kW/L y la tasa de conversión de potencia nominal es superior al 50 %. Sus productos adoptan la línea de producción de fabricación inteligente flexible desarrollada independientemente por Hydrogen Technology, junto con un sistema de inspección visual de alta precisión, y tienen las características de alta precisión, alta resistencia a la presión y alta confiabilidad.
El Dr. Bai Yunfei, director de operaciones de Hydrogen Morning Technology, dijo a 36Kr: "Los productos de Hydrogen Morning Technology cubren muchos modelos diferentes, y los envíos más grandes son pilas de alta potencia de 120 kW y 150 kW". /p>
Además, el Dr. Bai Yunfei reveló que la tecnología de la mañana del hidrógeno acelerará el proceso de investigación y desarrollo de reactores de alta potencia en 2022, completando un avance de 230kW a 300kW por reactor.
Las pilas de Hydrogen Morning Technology se han utilizado ampliamente en vehículos comerciales, autobuses, camiones pesados y otros escenarios de aplicación. Al mismo tiempo, Hydrogen Technology también ha explorado escenarios de aplicación como drones, barcos y fuentes de alimentación de respaldo para aviones.
Además de proporcionar productos de pilas de combustible a los clientes, Hydrogen Technology también proporcionará soluciones generales o electrodos de membrana y otros componentes según las necesidades del usuario. Además de los productos de reactores, la empresa también ha desarrollado negocios de centrales eléctricas fijas y agua electrolizada.
La pila de combustible de hidrógeno es un dispositivo de generación de energía electroquímica que convierte el hidrógeno en electricidad (y calor) mediante la reacción de un catalizador y oxígeno. El único producto es agua y el poder calorífico del hidrógeno es extremadamente; de altura, alcanzando los 143 MJ/kg, la energía térmica generada por la combustión de 1 kg de hidrógeno equivale a 3 kg de gasolina, y también puede alcanzar unas 120 veces la de las baterías ternarias de litio. Desde la perspectiva de la protección del medio ambiente y la densidad energética, es una excelente fuente de energía verde.
La pila de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) es la tecnología utilizada en los reactores de hidrógeno. Algunas empresas nacionales y extranjeras han probado la ruta de la pila de combustible sólida y la ruta de la pila de combustible de metanol. El Dr. Bai Yunfei dijo a 36Kr que PEM es actualmente la ruta de comercialización más madura.
Dr. Bai Yunfei: "El umbral de investigación y desarrollo de las pilas de combustible en sí es alto y el acoplamiento multidisciplinario es difícil. En primer lugar, los procesos de apilamiento, ensamblaje y producción son diseños mecánicamente exigentes. Actualmente, los productos se utilizan principalmente en vehículos, existen requisitos de durabilidad mecánica y durabilidad ambiental de las celdas de combustible, como resistencia a terremotos, impermeabilización y protección contra el polvo. Luego, las placas bipolares, los electrodos de membrana y otras piezas se fabrican con una precisión extremadamente alta. , y la desviación de la profundidad del canal de la placa es inferior a 65438 ± 00 micrones después del ensamblaje de la pila, la desviación máxima del ensamblaje de una sola celda es inferior a 0,2 mm; luego, en términos de consistencia del rendimiento, los canales de flujo de hidrógeno y aire involucran mecánica de fluidos; lo que requiere una desviación de flujo de menos del 5% en cientos de celdas el hidrógeno está en el lado del ánodo. El proceso de descomposición y luego pasar a través de la membrana de intercambio de protones al lado del cátodo para combinarse con oxígeno para producir agua implica electroquímica y es necesario lograr alto rendimiento, larga durabilidad y bajo costo Cuando una celda de combustible genera electricidad, una parte de la energía se convierte en calor, lo que también está involucrado en el problema de disipación de calor de la termodinámica de ingeniería. afectan el rendimiento de salida, la seguridad y la confiabilidad de la celda de combustible de hidrógeno."
Pila de celda de combustible de hidrógeno, placa de electrodo de grafito y placa de electrodo de metal. Diferentes rutas técnicas. Para las pilas de combustible montadas en vehículos, se requiere un mayor volumen de producto y las placas de metal son más delgadas que las placas de grafito. Por lo tanto, las pilas de placas de metal pueden lograr una mayor densidad de potencia volumétrica y tener mayores ventajas.
El Dr. Bai Yunfei dijo que Hydrogen Technology comenzó a investigar materiales de placas metálicas en 2005 y fue el primer equipo en China en investigar pilas de baterías de placas metálicas.
La pila de combustible de Hydrogen Morning Technology adopta un diseño de investigación y desarrollo avanzado y está diseñada y producida de forma completamente independiente. Domina las tecnologías patentadas centrales de electrodos de membrana, catalizadores, placas y otros componentes, y puede controlar la calidad de. apilar productos al máximo rendimiento, precisión y confiabilidad. Desde la perspectiva de la seguridad, Hydrogen Technology tiene patentes y tecnologías centrales en diseño de aislamiento, diseño general de la chimenea, velocidad de reacción de la chimenea y otras dimensiones para garantizar la seguridad de las pilas de combustible de hidrógeno.
En comparación con las baterías de litio, la industria de las pilas de combustible de hidrógeno todavía tiene muchos problemas que deben resolverse: la infraestructura imperfecta; los altos precios de los productos; la vida útil del paquete de baterías y también la tecnología de las pilas de combustible; Necesita iteración para desarrollar productos de alta potencia.
El Dr. Bai Yunfei dijo a 36Kr que el precio unitario actual de los sistemas de pilas de combustible de hidrógeno en el mercado es de alrededor de 5.000 yuanes por kilovatio. Aunque ha bajado del precio unitario anterior de 10.000 yuanes por kilovatio. todavía en un alto nivel. Esperamos reducirlo en más del 10% cada año en el futuro y se espera que alcance el nivel de 1.000 yuanes por kilovatio en 2025.
Para lograr el objetivo estratégico de la etapa industrial de "hacer que las pilas de combustible sean iguales a los motores tradicionales en términos de volumen, vida útil y precio", Hydrogen Morning Technology continuará aumentando la inversión en tecnología y los esfuerzos de investigación y desarrollo. en el futuro, desarrollar productos de mejor rendimiento con mayor densidad de potencia en volumen y, al mismo tiempo, reducir los costos mediante la extensión industrial, la sustitución nacional, la producción a gran escala y otros medios.
En mayo de 2022, Hydrogen Technology anunció; su adquisición a través de bolsa de valores del 100% del capital social de Dongqing Technology. Dongqing Technology es uno de los pocos fabricantes nacionales de materiales clave para pilas de combustible que desarrolla y produce catalizadores de forma independiente y los carga en electrodos de membrana en lotes.
El Dr. Bai Yunfei dijo que los productos de Dongqing Technology han cambiado la brecha de producción nacional original de electrodos de membrana de alto rendimiento. Los electrodos de membrana automotrices nacionales se importan principalmente. En el futuro, Hydrogen Technology y Dongqing Technology establecerán conjuntamente un sistema de desarrollo colaborativo integrado desde catalizadores, electrodos de membrana hasta pilas, mejorarán la eficiencia de investigación y desarrollo de las pilas y reducirán el costo de la tecnología y el diseño de las pilas al nivel del material.
Cuando se le preguntó cuándo llegará el pico de la industria de la energía del hidrógeno, el Dr. Bai Yunfei dijo que cuando la producción anual de vehículos de energía del hidrógeno alcance entre 50.000 y 65.438+ vehículos, la industria de la energía del hidrógeno marcará el comienzo de una nueva pico. etapa pico de desarrollo.