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重塑科技引领氢能源技术革命——PRISMA镜星助力开启全新氢能源应用场景
2020-03-11 16:43:20 来源: 新华网
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  2月27日,在日本国际氢能及燃料电池展(FC EXPO)现场,上海重塑能源集团有限公司(以下简称“重塑科技”)与轻程(上海)物联网科技有限公司(以下简称“轻程物联网”)以及中石化氢能源(上海)有限公司(以下简称“中石化氢能源”)三方通过云签约的形式,签署了战略合作协议,共同构建以上海为中心,逐步辐射至长三角区域的氢能源应用场景。

三方签约仪式现场

  根据协议,三方将依托各自的技术优势及资源,助推更多种类氢燃料电池商用车的市场应用。未来,轻程物联网负责经营与管理氢燃料电池汽车应用场景,进一步拓展至市内物流、城际货运及长途运输,这些车辆将搭载重塑科技最新的PRISMA 镜星系列燃料电池系统,并由中石化氢能源结合不同场景下车辆终端用户的加氢需求,在上海以及长三角区域选址推动油氢混建站的建设。

  经验和技术——重塑科技构建氢能源产业生态链 

  随着燃料电池行业的发展以及各国政府的氢能源政策的持续升温,越来越多的企业逐渐开始踏入燃料电池行业,燃料电池的供应链雏形初现。

  重塑科技致力于打通氢能和燃料电池全方位产业链,推动氢能和燃料电池产业化的可持续发展。重塑科技设定了要建立先进的,以战略共生为前提的、稳固的供应链体系,在随着产品的不断迭代以及持续进入市场,不断地朝着这个目标稳步向前。供应链策略的内容涵盖比较广,从制定技术路线开始,供应商寻源、零部件定点、零部件OTS认可,到制定物料供货计划、制造生产计划、生产到最终发货等等,包含了产品流、信息流以及资金流。

  目前重塑科技已建立了清晰的组织机构以及流程体系,各阶段都有具体的责任到部门甚至具体到人,保证在任何环节和节点都有章可循。随着产品流、资金流和信息流逐步开展,重塑科技在供应链管理层面取得了明显地成效。重塑科技将燃料电池系统的零部件,从技术性能影响、成本指标影响以及供应市场影响多维度去进行了评估,定义了其核心零部件,针对这些零部件供应商的选择,多年前就制定的不同的采购策略,并且开始启动相关工作。

  在重塑科技的研发基因里,始终坚信车用行业的产品开发是一件非常严肃的事情。因为它具有非常明显的特点,比如设计环节复杂,实施时间长,需求变更频繁,跨部门沟通多等等。在这种情况下,就一定要有一套标准的工作方法,就是开发流程,让公司全员能够统一认识、统一标准,明确在什么环节应该做什么样的事情。重塑科技燃料电池产品开发流程称作RFDP(Re-Fire Fuel Cell Product Development Process),这个流程是重塑科技站在过往车用行业的产品开发经验上,结合过去几年公司自身的研发特点而总结出来的一套方法。这套流程能够帮助企业更好地梳理开发工作,也能够有力地支撑经验方面的积累。

  重塑科技氢能源产业生态链的构建是通过整合四大板块的资源,即车辆供应链的搭建、应用场景的落地、能源配套加氢站的建设、应用过程的安全监管,以上海为中心,逐步辐射至长三角区域,实现氢燃料电池汽车商业化应用场景的落地。重塑科技致力于系统集成、控制集成、机械集成、电气集成等方面的核心能力建设。在过去两年中,重塑科技首先从内部联合包括研发、采购、质量在内的开发团队,按照传统车用行业零部件开发模式,将开发供应商和开发零部件产品相结合,将对于零部件需求的理解毫无保留地与国内外供应商伙伴进行分享,帮助他们理解市场需求和产品需求。

  在接下来的几年,重塑科技还将从最真实的市场需求出发,推动更大规模的前端示范应用和技术提升,推动产业的发展,并逐步降低成本。同时,重塑科技也会持续关注车用领域之外更多适合氢能以及燃料电池技术的应用场景,为促进清洁能源技术的发展以及能源结构调整贡献一份力量。

  推出PRISMA——重塑科技发展历程迈出重要一步

  氢燃料电池汽车作为新能源汽车发展方向之一,具备零污染、长续航、加氢快等优点。2019年,中国氢燃料电池装机量为128.1MW,同比增长140.5%,其中重塑科技凭借28%的市场份额成为氢燃料电池装机量第一;2019年,中国氢燃料电池汽车产量为3018辆,同比增长86.4%,包括氢燃料电池客车1335辆,氢燃料电池专用车1683辆。此次推出PRISMA,是重塑科技发展历程上的重要一步。相较于CAVEN系统,新系统最大的优点是冷启动表现更佳、耐久性更强、安全等级更高,适用于更多型号的氢燃料电池汽车与更极端的应用场景,或有助于重塑科技开拓市场。截至2019年底,重塑科技已累计向整车客户成功交付超过2400套燃料电池系统产品。

  在全球范围内,新能源汽车发展到目前这个阶段,业内对燃料电池适合哪种终端领域已经基本达成了共识,就是在长续航、高载重的货运领域,燃料电池整车会比纯电动整车更能满足实际的客户功能需求。伴随着国内货运行业的结构调整,以及未来进一步的产业发展,留给燃料电池的机会也是非常明确的。同时这也给燃料电池应用带来了相应的挑战——可承受的工作强度要求更高,可靠要求更高。所以分别针对重卡货运领域中不同的牵引、载货、自卸、专用等车型,结合各自更加细分的使用场景,以及共性的高强度、高可靠性要求,重塑科技推出了PRISMA镜星系列产品系统,客户可以选择单模块形式,也可选择模块包形式,根据不同市场需求设计动力系统方案。

  重塑科技在PRISMA镜星系列产品的研发过程中,在产品需求分析环节做了大量的工作,包括客户访谈、应用场景调研等,并根据数据基础设计需求模型,形成产品全生命周期的目标规划。目的只有一个,就是让设计出的产品能够真正满足客户的需求。

  PRISMA镜星系列燃料电池系统采用一体式模块化设计,搭载全新自主知识产权电堆,具有寿命长、集成度高、扩展性高、可靠性高等优点,该系统包含中、高功率产品系列,功率横跨60kw至110kw。通过不同模块间的组合,PRISMA镜星系列燃料电池系统可以应用在轻、中、重型商用车上,适用于市内物流、城市公交、市政服务、城际货运及省际长途运输等场景。目前,该系列下有镜星六、镜星八、镜星十一等产品。

PRISMA 镜星系列60kW氢燃料电池系统

PRISMA 镜星系列80kW氢燃料电池系统

PRISMA 镜星系列110kW氢燃料电池系统

搭载PRISMA 镜星系列80kW氢燃料电池系统的动力系统

  PRISMA镜星代表的不仅仅是重塑科技的最新一代产品,更代表着他们对最新一代燃料电池系统的理解。伴随着重塑科技的不断发展,以及针对工程开发服务范围的进一步扩大,也会将嵌入在系统本身的经验和技术积累,用更开放的态度帮助未来更多类型的客户,满足不同的市场需求。重塑科技表示,燃料电池系统旨在服务零碳交通,实现可持续发展,其应用场景将愈加广阔。在推出PRISMA前,重塑科技已经依靠CAVEN系列氢燃料电池系统在行业“摸爬滚打”5年,其产品已广泛应用于公共交通、物流运输、工程作业、市政服务等场景,在广东、江苏、上海等多个地区都有投放,正尝试进军包括日本、美国、马来西亚等国外市场。

  继承和优化——PRISMA镜星的创新性发展

  从CAVEN3到PRISMA历经了三代产品,无论是对内部还是外部而言,重塑科技的供应链整体水平有了较大的提升。

  搭载CAVEN系列产品的整车累计运营里程已经超过了2000万公里,在行业中首次实现了20万公里的单车实际运行里程,电堆也通过了国内最长的20000hr台架耐久验证。 在这个基础上,PRISMA镜星系列产品更多地针对重卡市场的特殊使用环境进行了全面的技术升级,主要表现在:功率平台从30-50kW提升到60-110kW,更好地满足重卡领域的动力性要求;核心零部件的国产化率进一步提升,使产品的定制化程度提高,设计的自由度更大,也有了更大的降本空间

  此外,新品的一些关键指标在原来的基础上进一步做了提升:进一步提高产品经济性,针对重卡使用工况对电堆设计及系统匹配进行优化,提高燃料电池系统的效率,这对重卡市场是至关重要的因素;进一步提高产品的可靠性和寿命,新品电堆在原有基础上针对商用车工况进行优化,设计寿命达到30000hr,同时在硬件设计上,一体化集成设计使得产品复杂程度降低,机械接口的减少避免了这些区域的泄露等失效风险,产品的可靠性大大提高。 同时,针对重卡工况的疲劳强度仿真及台架验证可以确保产品能够应对恶劣使用工况。燃料电池控制系统基于成熟的AutoSAR架构设计开发,功能安全开发遵守最新的标准ISO26262-2018,在氢安全、热失控和高压安全等方面有完备的功能安全设计,控制器按照ASIL C功能安全级别设计开发。

  相比行业趋势,重塑科技更加关注补贴市场外的真实客户需求。重塑科技研发部门在与市场、销售端的讨论中,明确了未来的目标市场,并将目标市场真实客户需求的搜集和理解转换成产品的技术参数。确定技术目标后进而明确实现技术路径,包括从电堆技术,系统匹配、零部件可行性到验证策划方案的全过程。

  从终端客户的使用反馈中捕捉产品升级方向也是研发部门的重要策略。例如客户反馈的机械接口数量过多会造成不同平台车辆整车集成和维修困难。再例如,根据客户在冬季的降氢耗需求,开发了余热利用功能,将燃料电池散热能量中的一部分贡献给整车座舱加热,大幅降低了系统冬季氢耗。此外,功能安全是客户最为看重的需求,重塑科技更是投入大量研发资源,基于丰富的实际道路数据开发新一代控制系统。

  有了强大的燃料电池系统作为基础,氢燃料电池汽车的规模化发展离不开配套加氢站的支持。由轻程物联网与中国石化销售股份有限公司共同成立的中石化氢能源负责经营管理油氢混合站,其中就包括了于2019年11月18日落成的上海市首批商业化油氢合建站——中国石化上海石油西上海油氢合建站和安智油氢合建站。另外,重塑科技和轻程物联网依托各自先进的数据中心平台,结合专业本地服务站的现场支持,共同为运营车辆的安全行驶保驾护航。

  此次重塑科技、轻程物联网及中石化氢能源三方达成战略合作,是在顺应国家推进能源变革理念的基础上迈出的坚实一步。未来,三方将积极合作,持续完善氢能与燃料电池产业链的搭建,为实现绿色环保出行目标做出积极贡献。

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【纠错】 责任编辑: 赵延心
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