國際氫能展獲悉，

首先感謝組委會的邀請，還有中汽院能夠給我們這樣一個機(jī)會，向大家匯報一下我們在燃料電池領(lǐng)域的一些離經(jīng)叛道的做法。

我是浙江海晫新能源科技有限公司，我主要負(fù)責(zé)電堆的研發(fā)，我們的題目是《硅基雙極板技術(shù)提供低成本氫能的解決方案》，主要從4個方面進(jìn)行介紹。

首先是最老生常談的一個，就是燃料電池和電解槽，這里我把它放在一起，最主要的原因是說其實氫氣這個東西是很早就有的，論壇的主題也是氫能，怎么從氫氣變成氫能，我覺得一定要借助燃料電池，還要借助電解槽，只有在這兩個設(shè)備都做的非常成熟，產(chǎn)業(yè)化之后，我們才可以把一個非常古老的氫氣叫成新的氫能。

接下來介紹一下雙極板的作用，簡單過一下，因為大家都是這個行業(yè)的專家了，雙極板最主要的4個核心作用，一個是高效的傳導(dǎo)電子，第二個是均勻的分配氣體，第三個是穩(wěn)定的熱量調(diào)節(jié)，第四個是可靠的機(jī)械支撐。

這些它的功能就對雙極板材料提出了一些需求，比如說電導(dǎo)率一定要好，熱導(dǎo)率一定要比較高，機(jī)械跟化學(xué)的穩(wěn)定性要好，最重要的是可以大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。

基于這樣的需求，目前我們常規(guī)的雙極板主要有石墨板、金屬板，還有一個基于石墨板跟雙極板的復(fù)合材料，我把它進(jìn)行了一些對比，在這中間我們發(fā)現(xiàn)雙極板特別是石墨跟金屬板都是存在一些短板的，比如說石墨板很難做的比較小，金屬板最核心的困難是它的抗腐蝕。

基于這些思考，我們浙江海晫利用我們在光伏和半導(dǎo)體中間的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)我們可以引入硅基的雙極板，首先硅基的雙極板可以做的非常薄，我們的單片可以做到0.3到0.5毫米，我們可以進(jìn)行專業(yè)的非常成熟非?？焖倩牧鲌鲈O(shè)計，這主要是基于半導(dǎo)體的，比如說半導(dǎo)體里面精度的要求是我們溝道成形要在納米級別，但是我們在燃料電池里面就會發(fā)現(xiàn)實際上你只要達(dá)到微米級別就可以了。

其次就是硅材料這樣一個材料特性，它在酸性的特別是PEM燃料電池工作情況下是不會發(fā)生反應(yīng)的，這樣就決定了這個材料的高耐腐蝕性，然后是它的高電導(dǎo)和高熱導(dǎo)，最后我們的產(chǎn)業(yè)化主要是依托了現(xiàn)在非常成熟的光伏產(chǎn)業(yè)。

這個材料我們知道是很好了，自己團(tuán)隊也測試過，但是我們還是要經(jīng)過行業(yè)的檢驗，我們現(xiàn)在是與上海交通大學(xué)燃料電池所專業(yè)的團(tuán)隊進(jìn)行合作，對我們的材料進(jìn)行了一個全方位的檢測，檢測的數(shù)據(jù)與DOE數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，我們可以看到其實我們在各項指標(biāo)上都是遠(yuǎn)超DOE整個標(biāo)準(zhǔn)，其實每個人提到硅，最關(guān)心的就是硅易碎的特性，在我們這里測試了它的抗溫強度就會發(fā)現(xiàn)硅的抗溫強度可以輕松達(dá)到200兆帕的量級，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DOE25兆帕的要求。

我們基于硅基的雙極板開發(fā)了兩套產(chǎn)品，一套是PEM的燃料電池，它可以覆蓋1到120千瓦的功率需求，另外一個是我們團(tuán)隊也在做PEM電解槽，目前已經(jīng)開發(fā)到50標(biāo)方大小。

再看我們這個產(chǎn)品的一些特性，首先是燃料電池產(chǎn)品，它目前是從10千瓦到120千瓦是做的比較成熟的，在各個功率段我們發(fā)現(xiàn)用硅的體積可以做的比較小，功率做的比較高之后，它的體積功率密度跟質(zhì)量功率密度都可以達(dá)到一個比較好的水平，基本上都是超過七千瓦每升的數(shù)值，其中我們做的最高的是20千瓦的產(chǎn)品，體積功率密度可以達(dá)到8.5千瓦每升，質(zhì)量功率密度可以達(dá)到6.5千瓦每千克。

接下來介紹一下電解槽的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)它跟主流的電解槽性能基本上是差不多的。但因為我們是用了一個硅基的材料，所以我們在雙極板這個層面要比常規(guī)的金屬雙極板便宜很多，所以在電解槽里面，可能成本是一個主要的優(yōu)勢。

基于上面的燃料電池特性，我們也開發(fā)出了模塊化的PEM電解系統(tǒng)，以及這個燃料電池?zé)犭娐?lián)供的系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)的話，目前都是跟澳洲有一個項目在推進(jìn)。

具體總結(jié)一下，剛剛講的這個硅基燃料電池的一個主要的優(yōu)勢，主要是一個是性能好。這個性能好的話，我們總結(jié)下來主要是我們在溝道方面的一個加工能力，以及它的一個精確控制的能力決定。耐久好，這是硅的材料本身決定的，成本低這是光伏產(chǎn)業(yè)它的一個背景決定的。

這三個特性最終決定了我們現(xiàn)在這個產(chǎn)品的一個主打的亮點，是它的一個輕量化跟緊湊化。我們在跟很多同行進(jìn)行交流的時候，其實大家都會有一個比較大的疑問，就是我們?yōu)槭裁匆霉柽@樣一個材料，發(fā)散一下，主要還是我們比較看重規(guī)的這些特性。

第一個是它是地球峰度第二的一個元素，其實被一個潛力可以說是無限的。然后它本身這個材料是無毒無害的。硅的一個密度是比較低的，它的密度只有2.3，跟石墨板是一樣的，這樣它就可以比較適合這個輕質(zhì)化的需求。他其實主現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模的應(yīng)用于光伏和半導(dǎo)體領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，就發(fā)現(xiàn)它其實具有非常高的一個機(jī)械和化學(xué)的穩(wěn)定性。

海晫優(yōu)勢主要我們是從光伏行業(yè)出來，然后把光伏的材料應(yīng)用到燃料電池、氫能這樣一個領(lǐng)域里面。所以我們可以一個是硅片的易得性，也就是我們原材料的易得性。第二個是我們拿這個硅料的成本也是比較低的。第三個是整個工藝的開發(fā)。

我們基于光伏和半導(dǎo)體成熟的工藝，這樣我整個設(shè)備包括自動化的設(shè)備，都是比較成熟的。我們可以借助現(xiàn)在光伏和半導(dǎo)體溢出的產(chǎn)能吸引他們據(jù)兩人才儲備。

這里舉個例子，就是太陽能供應(yīng)鏈，其實現(xiàn)在全球多晶硅的產(chǎn)能每年是大概是在200萬噸的量級，規(guī)定的全球產(chǎn)能每年是在180萬噸的產(chǎn)值。如果用硅基雙極板來做這個大概一噸的這個規(guī)，可以對應(yīng)到1兆瓦的量級。

基于上面講的這個產(chǎn)品，我們也是有了一些應(yīng)用。左邊是我們開發(fā)的6000瓦的水冷堆，是專為無人機(jī)開發(fā)的，它可以穩(wěn)定的在這個低低壓低濕的情況下去工作。這個電堆的一個大小，大家可以看到做一個對比，是跟300CC的這樣一個礦泉水瓶差不多高的。另外我們團(tuán)隊也是開發(fā)出緊湊的固定式發(fā)電，和固定式發(fā)電的這樣一個燃料電池解決的方案，主要還是用在發(fā)電和備用電源領(lǐng)域。

與現(xiàn)在的燃料電池的基礎(chǔ)設(shè)備的集成，可以減少對這個高純度氫氣的一個依賴。最后我們這里介紹一下，就是目前跟澳洲在做的一個項目，可能就是把前面剛剛講的電解槽，和后面的燃料電池結(jié)合起來。同時用我們在光伏領(lǐng)域的一些資源，創(chuàng)造出一種分布式氫能的一個系統(tǒng)。

(注：本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱)

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