鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年10月18日
燃料動(dòng)力電池增濕器的“寂寥”與“商機(jī)”
燃料動(dòng)力鋰電池電堆在反應(yīng)過程中,質(zhì)子交換膜需維持一定的濕度以保證較高的反應(yīng)效率,因此要求反應(yīng)介質(zhì)需攜帶一定量的水蒸氣進(jìn)入電堆,這一步通常通過增濕器來實(shí)現(xiàn)。
作為燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的一個(gè)重要部件,增濕器領(lǐng)域的參與者卻是十分少,原因在于其技術(shù)門檻高而市場(chǎng)需求偏小。
據(jù)了解,目前國(guó)外僅有美國(guó)博純、韓國(guó)科隆、德國(guó)科德寶等幾家國(guó)際公司基于客戶需求,開發(fā)出滿足備用電源、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試臺(tái)和氫燃料動(dòng)力鋰電池公交車等不同工況下使用的增濕器產(chǎn)品。
其中,美國(guó)博純?cè)谠鰸衿黝I(lǐng)域已有幾十載的研發(fā)歷史,產(chǎn)品具有一定先進(jìn)性,在我國(guó)占有較高的市場(chǎng)份額。公司FC?系列加濕器是利用燃料動(dòng)力鋰電池排出的水,通過Nafion管壁滲透到進(jìn)氣中進(jìn)行加濕。韓國(guó)科隆、德國(guó)科德寶公司增濕器產(chǎn)品在我國(guó)市場(chǎng)同樣占有一席之地,產(chǎn)品核心部件分別采用聚砜均質(zhì)中空纖維管和夾層復(fù)合平板膜。
知情人士透露:“國(guó)際上成熟的增濕器產(chǎn)品壽命表現(xiàn)整體較為不錯(cuò),當(dāng)然也取決于終端設(shè)備的使用工況,例如運(yùn)行在叉車上(廠污染小的前提下),美國(guó)博純FC?系列加濕器壽命能達(dá)2萬小時(shí);運(yùn)行在戶外燃料動(dòng)力鋰電池汽車上時(shí),假如前端過濾不夠有效,增濕器的使用壽命會(huì)受當(dāng)?shù)乜諝忸w粒物含量、有害物質(zhì)影響?!?/p>
而相較于國(guó)外較為成熟的增濕器產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)因?yàn)槠鸩捷^晚,目前伊騰迪實(shí)現(xiàn)增濕器產(chǎn)品商業(yè)化,同時(shí)也有大洋電機(jī)、上海華熵等少數(shù)幾家公司涉足增濕器研發(fā)。
據(jù)悉,伊騰迪所采用的中空纖維加濕器內(nèi)是親水材料制備的均質(zhì)無孔中空纖維束,水(或排氣)從中空纖維束外測(cè)流過,加濕氣體從中空纖維束內(nèi)測(cè)流過,水由于濃度差的用途從中空纖維外側(cè)擴(kuò)散至內(nèi)側(cè),并蒸發(fā)進(jìn)入反應(yīng)氣體中,完成對(duì)氣體的加濕。通過調(diào)節(jié)氣體流量,中空纖維材料、中空纖維絲表面積、水溫(或排氣溫度)、水(或排氣)的流量、氣液相間壓差來改變中空纖維加濕量的大小。
伊藤迪銷售經(jīng)理鄭家銓表示,公司增濕器在價(jià)格上比進(jìn)口更加有優(yōu)勢(shì),原因在于產(chǎn)品的原材料是國(guó)內(nèi)的,成本可以控制,性價(jià)比高。
使用壽命方面,鄭家銓透露:“我們?cè)鰸衿鞯脑O(shè)計(jì)壽命大概在2W小時(shí)以內(nèi),一般情況下,不超過我們額定的工況溫度、壓力,產(chǎn)品耐久性就不會(huì)受到很大影響。而且,我們一般會(huì)給到客戶5年或20萬公里質(zhì)保期,目前有幾個(gè)客戶已經(jīng)裝車在跑,還沒出現(xiàn)什么問題?!?/p>
值得一提的是,高工氫電從燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)集成商處了解到,系統(tǒng)在集成時(shí),一般會(huì)根據(jù)電堆廠家的要求來選用增濕器。不同電堆廠家的產(chǎn)品,對(duì)增濕器的要求也不相同。
一位技術(shù)人員透露:“目前增濕器是國(guó)內(nèi)燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)上必不可少的一個(gè)部件,但公司電堆產(chǎn)品在濕潤(rùn)的南方地區(qū)運(yùn)行時(shí),對(duì)配套的增濕器要求沒那么高,因?yàn)楫?dāng)?shù)乜諝鉂穸缺容^大,而在比較干燥的北方地區(qū),增濕效果要求則會(huì)相對(duì)變高?!?/p>
在這位技術(shù)人員看來,增濕器體積難以做小,且制造和維護(hù)成本高,若電堆設(shè)計(jì)得當(dāng),對(duì)增濕器效果要求沒那么高,因此未來或許可以學(xué)習(xí)日本豐田,通過溫度控制和陽極水循環(huán)做到自增濕,取締增濕器這一部件。
不過,自增濕除了對(duì)電堆性能要求高,對(duì)控制策略要求更高。總的來說,實(shí)現(xiàn)自增濕的技術(shù)難度非常大,難以實(shí)現(xiàn)。這意味著增濕器產(chǎn)品依然有其應(yīng)用價(jià)值與市場(chǎng)空間。