燃料電池單堆超100kW，這個看似短期內不可能完成的挑戰(zhàn)，經過國內科研機構及燃料電池企業(yè)的努力，正一點點地成為現(xiàn)實。
9月29日，來自同濟新能源汽車工程中心官微消息，日前同濟大學新能源汽車工程中心在去年設計基礎上，制備出的金屬極板燃料電池單堆在第三方整車廠實測，達到了125 kW的最大持續(xù)功率，超過設計目標115 kW。單堆及其模塊測試現(xiàn)場如圖1a,1b所示。
圖1a．單堆 圖1b. 單堆模塊
圖片來源于同濟新能源汽車工程中心
該堆由370節(jié)單池構成，其中催化劑、MEA及金屬極板均采用自研技術；實測功率曲線如圖2所示，最大持續(xù)輸出功率密度達到3.2 kW/L（包括端板、緊固件的裸堆），峰值最大電流密度超過2 A/cm2。在115 kW設計點，單節(jié)電壓標準方差為10 mV。
圖2. 電堆實測功率曲線
圖片來源于同濟新能源汽車工程中心
高工氫電了解到，同濟大學新能源汽車工程中心成立于2000年，同時也是國家燃料電池及動力系統(tǒng)工程技術研究中心、新能源汽車及動力系統(tǒng)國家工程實驗室、國家級國際聯(lián)合研究中心、中德電動汽車聯(lián)合研究中心、中國燃料電池汽車技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長單位。受科技部委托，中心同時承擔了國際氫能經濟和燃料電池伙伴計劃（IPHE）聯(lián)絡辦公室的工作，代表科技部出席相關會議，定期向科技部匯報國際上氫能燃料電池的最新進展。現(xiàn)階段主要專注于新能源與智能化汽車的研究。
近年來在“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期間，同濟大學新能源汽車工程中心在新能源汽車領域承擔了30余項863項目、973專項及一大批地方和企業(yè)的重大科研攻關項目。其中代表性的項目包括：國家973項目“高性能分布式驅動電動汽車關鍵基礎問題研究”；“燃料電池轎車”、“燃料電池轎車動力系統(tǒng)技術平臺”、“混合動力轎車”、“微型純電動轎車”、“新能源汽車動力系統(tǒng)控制器”、“燃料電池發(fā)動機可靠性與耐久性試驗”等國家863項目，以及“燃料電池汽車高壓氫氣加氫站和供氫技術”、“70MPa加氫機”、“風光互補制氫加氫站” 、“氫能汽車加氫設施關鍵技術及標準研究”等氫設施相關課題。歷年來，中心出色完成了多項國家和省部級重點項目，并獲得了數(shù)十項國家、地方及行業(yè)獎項。
毫無疑問，同濟大學作為國內燃料電池領域最具權威的科研單位之一，對中國燃料電池行業(yè)的發(fā)展起到舉足輕重的作用。
業(yè)內分析認為，同濟大學制備出的金屬極板燃料電池單堆最大持續(xù)功率達到125 kW，并經過了第三方整車廠實測，為新能源汽車工程中心開展大功率電堆工況性能與耐久性設計方法、系統(tǒng)效率匹配與狀態(tài)識別的研究提供了可用樣本，有利于提振行業(yè)內的研發(fā)信心。
眾所周知，大功率電堆是發(fā)展必然趨勢，只是短期內還存在批量化生產難、系統(tǒng)關鍵部件匹配難、成本高企等眾多難題，難以真正實現(xiàn)裝車運行。這并沒有阻擋國內燃料電池企業(yè)研發(fā)探索腳步，其中一些代表性企業(yè)已經有了不錯的成果。
近日在如皋舉辦的氫能會議上，上海汽車集團股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰在會上透露，搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料電池系統(tǒng)將在明年初正式量產，電堆的功率達到115千瓦，體積功率密度達到3.1千瓦/升，空氣系統(tǒng)可以實現(xiàn)零下30度的低溫啟動，接近國際一流的燃料電池科技的關鍵的技術指標。
9月11日，國家重點研發(fā)計劃項目“新能源汽車之高環(huán)境適應性的公路客車燃料電池動力系統(tǒng)和整車集成技術”中期檢查會在清華大學汽車研究所舉行。國家重點研發(fā)計劃由973計劃、863計劃、國家科技支撐計劃、產業(yè)技術研究與開發(fā)基金和公益性行業(yè)科研專項等整合而成，事關產業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性、前瞻性重大科學問題、重大共性關鍵技術和產品研究。
“新能源汽車”是國家重點研發(fā)計劃重點專項之一，其中億華通研發(fā)的大功率氫燃料電池發(fā)動機，額定功率超過100kW，主要應用于公路客車、重卡等大功率作業(yè)車型，通過科技部中期驗收。
8月1日，國家電投氫能公司官宣，公司百千瓦功率金屬雙極板燃料電池電堆研制成功，標志著國家電投自主燃料電池產品正式步入產業(yè)化階段。
今年6月7日，江蘇清能官宣，公司100kW全尺寸短堆通過了國內知名車企的第三方獨立測試， 達到了每平方厘米1.5W以上，端板內4.2kW/L的創(chuàng)紀錄的功率密度。這是目前為止唯一一家宣布功率密度達到100kW的石墨雙極板電堆廠家，其余都是金屬雙極板電堆廠家。
高工氫電還了解到，落戶于中國（上海）自由貿易試驗區(qū)臨港新片區(qū)的上海氫晨，是一家專注于高密度燃料電池電堆研發(fā)、生產、銷售及總體方案的高科技企業(yè)。公司核心團隊與核心技術源自上海交通大學，經過近10年的持續(xù)研發(fā)，已累計開發(fā)了三代具有自主知識產權的車用燃料電池電堆，其中H2100A型電堆峰值功率超過103kW，體積功率密度達到3.3 kW/L。
