國際氫能展獲悉，

首先感謝組委會(huì )的邀請，還有中汽院能夠給我們這樣一個(gè)機會(huì )，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，我主要負責電堆的研發(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(gè)方面進(jìn)行介紹。

首先是最老生常談的一個(gè)，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(shuō)其實(shí)氫氣這個(gè)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(jué)得一定要借助燃料電池，還要借助電解槽，只有在這兩個(gè)設備都做的非常成熟，產(chǎn)業(yè)化之后，我們才可以把一個(gè)非常古老的氫氣叫成新的氫能。

接下來(lái)介紹一下雙極板的作用，簡(jiǎn)單過(guò)一下，因為大家都是這個(gè)行業(yè)的專(zhuān)家了，雙極板最主要的4個(gè)核心作用，一個(gè)是高效的傳導電子，第二個(gè)是均勻的分配氣體，第三個(gè)是穩定的熱量調節，第四個(gè)是可靠的機械支撐。

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

基于這樣的需求，目前我們常規的雙極板主要有石墨板、金屬板，還有一個(gè)基于石墨板跟雙極板的復合材料，我把它進(jìn)行了一些對比，在這中間我們發(fā)現雙極板特別是石墨跟金屬板都是存在一些短板的，比如說(shuō)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體中間的經(jīng)驗，發(fā)現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(zhuān)業(yè)的非常成熟非?？焖倩牧鲌?chǎng)設計，這主要是基于半導體的，比如說(shuō)半導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(huì )發(fā)現實(shí)際上你只要達到微米級別就可以了。

其次就是硅材料這樣一個(gè)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(huì )發(fā)生反應的，這樣就決定了這個(gè)材料的高耐腐蝕性，然后是它的高電導和高熱導，最后我們的產(chǎn)業(yè)化主要是依托了現在非常成熟的光伏產(chǎn)業(yè)。

這個(gè)材料我們知道是很好了，自己團隊也測試過(guò)，但是我們還是要經(jīng)過(guò)行業(yè)的檢驗，我們現在是與上海交通大學(xué)燃料電池所專(zhuān)業(yè)的團隊進(jìn)行合作，對我們的材料進(jìn)行了一個(gè)全方位的檢測，檢測的數據與DOE數據進(jìn)行對比，我們可以看到其實(shí)我們在各項指標上都是遠超DOE整個(gè)標準，其實(shí)每個(gè)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(huì )發(fā)現硅的抗溫強度可以輕松達到200兆帕的量級，遠遠高于DOE25兆帕的要求。

我們基于硅基的雙極板開(kāi)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(gè)是我們團隊也在做PEM電解槽，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)到50標方大小。

再看我們這個(gè)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(gè)功率段我們發(fā)現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到一個(gè)比較好的水平，基本上都是超過(guò)七千瓦每升的數值，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到8.5千瓦每升，質(zhì)量功率密度可以達到6.5千瓦每千克。

接下來(lái)介紹一下電解槽的產(chǎn)品，發(fā)現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(gè)硅基的材料，所以我們在雙極板這個(gè)層面要比常規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(gè)主要的優(yōu)勢。

基于上面的燃料電池特性，我們也開(kāi)發(fā)出了模塊化的PEM電解系統，以及這個(gè)燃料電池熱電聯(lián)供的系統。這兩個(gè)系統的話(huà)，目前都是跟澳洲有一個(gè)項目在推進(jìn)。

具體總結一下，剛剛講的這個(gè)硅基燃料電池的一個(gè)主要的優(yōu)勢，主要是一個(gè)是性能好。這個(gè)性能好的話(huà)，我們總結下來(lái)主要是我們在溝道方面的一個(gè)加工能力，以及它的一個(gè)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(gè)背景決定的。

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

第一個(gè)是它是地球峰度第二的一個(gè)元素，其實(shí)被一個(gè)潛力可以說(shuō)是無(wú)限的。然后它本身這個(gè)材料是無(wú)毒無(wú)害的。硅的一個(gè)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(gè)輕質(zhì)化的需求。他其實(shí)主現在已經(jīng)大規模的應用于光伏和半導體領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應用，就發(fā)現它其實(shí)具有非常高的一個(gè)機械和化學(xué)的穩定性。

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

我們基于光伏和半導體成熟的工藝，這樣我整個(gè)設備包括自動(dòng)化的設備，都是比較成熟的。我們可以借助現在光伏和半導體溢出的產(chǎn)能吸引他們據兩人才儲備。

這里舉個(gè)例子，就是太陽(yáng)能供應鏈，其實(shí)現在全球多晶硅的產(chǎn)能每年是大概是在200萬(wàn)噸的量級，規定的全球產(chǎn)能每年是在180萬(wàn)噸的產(chǎn)值。如果用硅基雙極板來(lái)做這個(gè)大概一噸的這個(gè)規，可以對應到1兆瓦的量級。

基于上面講的這個(gè)產(chǎn)品，我們也是有了一些應用。左邊是我們開(kāi)發(fā)的6000瓦的水冷堆，是專(zhuān)為無(wú)人機開(kāi)發(fā)的，它可以穩定的在這個(gè)低低壓低濕的情況下去工作。這個(gè)電堆的一個(gè)大小，大家可以看到做一個(gè)對比，是跟300CC的這樣一個(gè)礦泉水瓶差不多高的。另外我們團隊也是開(kāi)發(fā)出緊湊的固定式發(fā)電，和固定式發(fā)電的這樣一個(gè)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。

與現在的燃料電池的基礎設備的集成，可以減少對這個(gè)高純度氫氣的一個(gè)依賴(lài)。最后我們這里介紹一下，就是目前跟澳洲在做的一個(gè)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合起來(lái)。同時(shí)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(gè)系統。

(注：本文根據現場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱)

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