氢蓝时代曹桂军博士：长续航、中重载商用车将成氢能发展核心

　　近日，由势银(TrendBank)主办、势银能链承办的“2021势银氢能与燃料电池产业年会”在上海东方佘山索菲特大酒店正式举行。大会以“紧握未来十年机遇”为主题，围绕氢气制储运加、燃料电池技术应用、燃料电池汽车等内容，通过主题报告、论坛对话等多种形式，开展智慧分享、经验交流并寻求深入合作。

　　氢蓝时代常务副总裁曹桂军博士应邀在燃料电池系统及BOP分论坛发表了《燃料电池系统开发及多场景应用》主题演讲，介绍了氢能产业的发展背景、氢蓝时代行业领先的产品正向开发能力，阐述了公司的产品应用场景。

　　人物介绍

　　清华大学动力机械及工程博士，燃料电池系统及控制资深专家;

　　曾主持自然科学基金项目;2004年开始参加多项燃料电池汽车研发项目，拥有近20年氢燃料电池领域的研究开发和高级管理工作经验;

　　国家及北京市专家库专家、北京市优秀创新团队带头人，中国汽车研究中心特聘专家。

　　曹桂军表示，在市场发展初期，由于氢燃料电池系统成本相对较高、系统及电堆功率较低等原因，所需系统功率相对较低的客车和中轻型物流车成为氢燃料电池汽车的主要车型。随着国家政策的推进和燃料电池技术的逐步成熟，交通运输领域燃料电池车应用的商业化进程正在加速，长续航、中重载领域的商用车将是未来氢燃料电池在道路交通领域的核心增量，大功率燃料电池系统技术发展路径也更为明确。

　　2021年氢燃料电池系统最大补贴的额定功率上限为110KW，整体功率发展紧随政策补贴需求。后期随着燃料电池技术的进一步发展，以及应用场景对于大功率系统的需求驱动，未来燃料电池系统的功率将进一步提升。

　　氢燃料电池系统作为一个多耦合性的复杂系统，由质子交换膜、双极板、催化剂、空压机等大量的关键零部件构成。不同材质、不同结构的零部件具有差异较大的工作特性，对氢燃料电池的输出特性、工作寿命有着决定性的影响。因此合理地选用关键零部件不仅可以提高氢燃料电池的性能，还可以在一定程度上降低高昂的成本。

　　氢蓝时代具备行业领先的正向产品开发能力。借鉴整车的产品开发流程，公司在业内率先推出自主系统级仿真运算平台，具备完全自主知识产权，包含仿真主平台及电堆仿真平台、阳极子系统仿真平台、阴极子系统仿真平台、热管理子系统仿真平台。

　　每个子平台既可独立完成子系统的仿真计算，也可实现各子系统耦合仿真，实现整个系统级仿真计算。

　　每个子系统还包含数十个零部件计算模型，每个零部件模型都可实现独立选型设计计算、校核计算以及作为系统关键节点参与系统级联合计算。

　　该平台使系统零部件选型一步到位，提前预测各部件稳态运行状态，预测恶劣工况下可能出现的异常，可极大缩短系统设计开发周期，提高系统设计准确度。

　　在燃料电池系统控制即FCU方面，氢蓝时代具有FCU硬件、底层软件和应用层软件的完整开发能力。

　　在控制策略上，创新采用基于“非线性时变参数识别”的热管理算法，使得入堆水温误差控制在0.5度范围内，进出口水温误差控制在1度范围，国内领先;

　　采用滑膜变结构控制方法，使得氢路入堆压力与排氢阀喷射压力解耦，供氢系统的压力波动控制在2kpa内，实现阳极侧氢气压力与阴极侧空气压力随动，响应时间为毫秒级;

　　基于压力和流量的阴极解耦算法，可分别平稳精确控制空气流量和压力误差在1%内;

　　基于压差法及阻抗法在线故障诊断与恢复，实时监控电堆水淹、膜干。

　　最终开发的产品抗干扰能力强、环境适应性强、能够故障预判并自诊断与恢复，具有功率大、寿命长、成本低、可靠性高等显著优势。

　　随着产业发展和氢能成本的不断降低，氢能应用场景日趋丰富，并逐渐深入到国计民生的各个领域。氢蓝时代坚持场景驱动，针对不同的场景需求精准开发具有行业竞争力的产品和基于用户切实需求的优质服务，不是为了“示范”而“示范”，而是用科技手段，为用户创造最大化价值。同时，氢蓝时代还持续推动技术升级，以前瞻性战略眼光布局氢能生态链，开发的系统系列产品既瞄准了市场化程度高的长续航、中重载商业车场景和封闭作业场景如港口集装箱卡车，也携手国资系企业在固定线路的公交巴士、垃圾环卫车形成差异化示范运营，并在船舶、空铁、热电联产等领域推广应用，不断拓宽氢能的应用边界，强力点燃氢能产业生态。