160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發商業計劃書38頁.pptx
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2024-09-08
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1、160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發2提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 北京XXXX科技有限公司辦公區3項目背景與時機中央政府2020年把氫氣作為能源來提2019年把氫能寫入政府工作報告在2016年國家發改委、國家能源局組織編制了能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年),部署了氫能與燃料電池技術創新等15項重點任務2015年把燃料電池列入“中國制造2025”地方政府:幾十個省市發布了氫能燃料電2、池發展規劃氫能將有十幾萬億市場規模,2050全球氫能在能源結構中占比將達到18%160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 全球面臨能源和環境的雙重壓力氫氣是新的能源載體4可再生能源氫能氫能電網管網化石能源交通運輸分布式發電熱力化工原料核能160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 氫能是連接各種能源和應用的橋梁,是實現30/60目標必不可少的一環氫能與燃料電池密不可分5可再生能源電能氫氣電網固定式發電移動式發電電解池燃料電池燃料電池能源載體+化工原料H2O160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 氫能燃料電池使可再生能源形成閉環循環燃料電池燃料電池3、是一種通過燃料和氧氣的電化學反應來產生電、熱和水的電化學發電裝置發明于1839年,但由于技術難度高,經過180多年的發展才見到了商業化的曙光它可以替代傳統的能量轉換設備如電池、發電機、內燃機等6160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 電堆是燃料電池系統中的發電模塊負載負載空氣空氣H2氣體擴散層氣體擴散層催化層催化層質子交換膜質子交換膜極板極板電流收集板電流收集板端板端板冷卻液流道冷卻液流道反應氣流道反應氣流道空氣空氣冷卻液冷卻液燃料電池堆示意圖燃料電池堆示意圖160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 78極板是電堆中的核心部件功功能能特特性性要要求求分配和隔離4、氧化劑、還原劑和冷卻液支撐膜電極、保持電堆結構穩定流道設計合理沒有分子水平的針眼電的良導體具有良好的強度熱的良導體傳導熱傳導電流160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 極板是決定電堆性能和壽命的關鍵因素9提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 10金屬板和石墨板石墨粉樹脂石墨粉/樹脂混合物模壓脫模后處理預處理?滲炭?表面打磨?金屬板材沖壓清洗鍍層焊接鍍層清洗石墨板制作流程金屬板制作流程炭化?石墨5、氈浸樹脂?160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 極板所處環境:高電壓、高氧化性、高濕度金屬板電堆的優勢160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 易于做到更大的功率低溫-30oC無助冷啟動沒有問題功率密度不低于3.0kW/L沒有問題易于批量生產,滿足車規級要求成本更具競爭力有助于減小燃料電池系統的體積和重量1112金屬極板設計制造的難點與挑戰160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 陰極板與陽極板極度關聯,不能獨立冷卻液流場由陰極流場背面和陽極流場背面組成,即,無法單獨設計極板在幾個工序都有變形的可能性:沖壓、清洗、焊接、鍍層需要考慮板材的特性6、與加工難度,不能有分子水平大小的針眼極板的面積越大,加工難度越大單極板雙極板氫氣空氣冷卻液國內外金屬板及電堆相關企業國外豐田、本田、現代等汽車公司Nuvera、Elringklinger、PowerCell(電堆)Cell Impact、Dana(極板成形)Impact Coatings、Hauzer(極板鍍層)國內愛德曼、XXXX、未勢能源,國電投明天氫能,上海捷氫、上海治臻、新源動力、上海氫晨、上海驥翀,大化所13160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 北京XXXX掌握極板設計、成型、清洗、焊接、鍍層、組堆全套技術與工藝國內外金屬板電堆進展情況160kW級高功率密度金屬板7、燃料電池堆開發-北京XXXX 國內金屬板電堆額定功率多120kW,堆芯功率密度在4kW/L豐田第二代金屬板電堆峰值功率128kW,堆芯峰值功率密度為5.4kW/L1415痛點與解決方案痛點:燃料電池機車、重卡、船舶、大型客車是非常熱門的應用方向,但目前單堆的輸出功率不能很好地滿足實際功率需求,而由雙堆或多堆組成的系統導致系統復雜、可靠性下降、功率密度下降、成本上升方案:通過開發大尺寸金屬極板實現超大功率金屬板燃料電池堆的制作160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 16項目目標 通過理論計算、模擬仿真、技術及工藝開發、改進和實際測試驗證,全方位突破大尺寸超薄金屬極板及160kW8、級燃料電池堆設計、技術、工藝和制造瓶頸,實現電堆額定體積功率密度 5kW/L,達到國際先進水平160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 17具體研究內容大尺寸超薄金屬陰極板和陽極板的流道設計、仿真和驗證金屬陰極板和陽極板的快速成型技術和工藝金屬陰極板和陽極板焊接成金屬雙極板的技術和工藝金屬雙極板防腐鍍層技術和工藝密封組件高精度快速安裝技術與工藝160kW級電堆結構和組裝技術和工藝電壓巡檢模塊設計燃料電池模塊設計160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 18項目的核心技術與指標大面積金屬陰極板和陽極板的設計、成型、焊接和防腐鍍層密封組件的高精度快速安裝電堆的結構設9、計電堆額定功率達到160kW電堆的額定體積功率密度達到5kW/L從金屬板材到電堆制作多工序、全鏈條工藝包提交5套燃料電池模塊和國家相關部門的檢測報告160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 19技術路線極板流場設計極板流場設計通過流體和力學仿真,確定陰極板和陽極板的最佳流場金屬極板成型與制造金屬極板成型與制造分析沖壓、輥扎和液壓成型方式制備超薄金屬極板的優缺點,確定極板成型的技術路線,實現高密度流道、高平整度金屬陰極板和陽極板的快速高效制造金屬雙極板焊接金屬雙極板焊接開發和優化低功率激光焊接工藝和裝備,實現金屬陰、陽極板快速焊接成雙極板金屬雙極板與膜電極的密封金屬雙極板與膜電極10、的密封利用有限元仿真模擬密封組件在不同工況下的應力分布,研究密封組件制備工藝,實現密封組件的快速安裝電堆結構設計電堆結構設計運用多物理場模擬手段,分析不同條件和工況下電堆內部流體、電、熱和力的分布特性,統籌材料、結構、傳熱、傳質及應力等多因素的交互影響,確立電堆的最佳構型、壓緊力和緊固方式等電堆測評電堆測評模擬汽車運行工況,對電堆進行性能和壽命測評,明確電堆結構、運行條件等對電堆性能、壽命、均一性、環境適應性的影響程度160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 20提高電堆功率的手段開發大尺寸極板有效設計極板流場提高極板加工精度控制極板變形量提高極板和膜電極的匹配度優化電堆結構優11、化電堆緊固力優化電堆的運行條件160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 極板設計與制造電堆緊固電堆構型極板膜電極的匹配電堆功率運行條件21項目的先進性國外豐田等汽車公司的燃料電池金屬板電堆的功率密度已經達到了5.4kW/L,并在乘用車上使用國內金屬板電堆技術處于起步階段,近年來進步很快,但離國際先進水平還有差距差距雖然最終表現在電堆的可靠性、成熟性和功率密度,但核心差距是對電堆中的核心部件如金屬雙極板的設計加工制造能力不足,及其對電堆的結構設計和自動化組裝工藝理解不到位本項目立足突破大尺寸金屬極板的設計和制造瓶頸,完成極板設計、成型、清洗、焊接、鍍層、密封、組堆等系列工序技術和12、工藝的開發,達到單堆功率160kW、功率密度5kW/L的水平,具有很強的先進性,并將有效提升中國的金屬雙極板及其高功率密度、大功率電堆的設計制造能力160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 22提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 23市場規模可觀160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 年度產量(臺套)1銷售額(億元)2XX銷售額(億元)3利潤(億元)4202220006.4313、.20.48202350001681.220241000032162.4備注:1、不包括較低功率的車輛等2、假設電堆售價2000元/kW3、假設XXXX160kW級電堆市場占比為50%4、假設凈利率是15%24項目成長性好超大功率、高功率密度電堆是全球爭奪的一個制高點,市場前景非常廣闊,具有非常好的成長性較長一段時間內完全滿足市場的需求有利于降低電堆成本有效提升全球競爭力大幅擴展燃料電池應用市場160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 25提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模14、式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 26公司總體情況注冊資本2142.86萬元,位于XX北京經濟技術開發區,主要開發極板和電堆研發中心包括設計和模擬仿真實驗室,金屬極板加工實驗室,電堆組裝實驗室,電堆測試實驗室,電控實驗室,電化學實驗室,綜合實驗室,單電池、5kW、20kW、40kW、80kW、180kW電堆測試臺完成65kW、85kW/110kW金屬板電堆開發,額定功率密度達3.5kW/L和4.3kW/L國家高新技術企業和中關村高新技術企業實現電堆冷啟動速率30oC/min取得四標體系認證證書獲得授權專利33項、軟件著作權10項牽頭2項、參與315、項IEC國際標準的制定,牽頭2項、參與4項國家標準的制修訂榮獲中關村“氫燃料電池多旋翼無人機產業化”項目,創造燃料電池無人機室外不間斷飛行331分鐘的世界紀錄160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 二代金屬板電堆性能1.7A/cm2&1.1W/cm20.65VConditionsStack T 70CH2/air inlet gage pressure 140 kPaH2/Air Stoic.1.2/2.52728核心競爭力研發隊伍積累了多年的實戰經驗已經成功完成了三款燃料電池金屬極板及其電堆的開發,功率密度等核心技術指標處于國內領先水平,并在燃料電池無人機和客車上進行了示范16、運行已經掌握了有效面積在300cm2之內金屬板成型、清洗、焊接、鍍層和裝堆技術和工藝已經開始了本項目所述大尺寸超薄金屬極板的設計開發,并用石墨板在短堆中進行了驗證具有160kW級電堆的測試能力160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 29提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 2017年XX先生與燃料電池行業知名專家XX博士聯合創立XX氫能。中信證券中信證券 興業證券興業證券 XX XX氫能氫能X17、 XX Xl聯合創始人聯合創始人l董事長董事長l風險把控風險把控華北電力大學華北電力大學X XX Xl博士博士l聯合創始人、總經理聯合創始人、總經理l國內外知名燃料電池專家國內外知名燃料電池專家 加拿大麥吉爾大學加拿大麥吉爾大學H Power CorpPlug PowerMTI Micro Fuel Cells武漢武漢XXXX武漢眾宇武漢眾宇燃料電池領域從業20余年,參與了一系列燃料電池技術和產品的開發和國家省市燃料電池項目,解決了若干關鍵難題,一些全球首創性工作已經應用到燃料電池生產實踐中;中關村氫能產業聯盟專家委員會秘書長,多個學術團體的委員或編委;國際電工協會(IEC)燃料電池技術分會(18、TC105)AG1顧問組、WG1、WG17工作組的召集人,參與了30多項燃料電池標準的制修訂,榮獲2021年度“IEC 1906 Award”。核心人員閆 永 臣閆 永 臣王 昕王 昕核心人員馬 春 宏馬 春 宏唐 靖唐 靖副總工程師,電堆設計與工藝主管,具有10年以上燃料電池和電解水制氫相關工作經歷,多個燃料電池電解水制氫項目相關專利發明人,掌握燃料電池膜電極生產工藝、測試技術、電堆及模塊結構設計、金屬雙極板生產工藝等。設計仿真主管,帶領團隊完成了燃料電池流體仿真、熱仿真及電堆結構仿真等多項相關仿真的研究和分析,建立了公司仿真研究的方法體系,掌握燃料電池堆的關鍵零部件的設計、生產工藝及燃料電19、池相關的仿真研究。測試主管,完成系列電堆測試臺的設計、搭建、調試,建立并完善測試臺控制邏輯,實現了測試臺無人值守運行;建立了電堆的測試評價方法和評價指標,及燃料電池系統核心部件如回流泵、加濕器等的測試方法。財務主管,在不同行業從事多年財務工作,熟知財務管理制度及內控流程體系建設,有豐富的財務核算、成本分析、資金管理與風險控制、審計稽查、項目申報等財務工作經驗,財務分析能力、解決問題能力和風險識別能力強。32提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金20、屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 33輕資產商業模式公司以金屬極板及其電堆和模塊的設計開發為核心,以輕資產研發服務模式為主通過對技術、工藝的積累,衍生出金屬板設計業務、金屬板燃料電池堆設計開發業務、金屬板燃料電池堆生產線設計業務、電壓巡檢板開發業務可根據客戶需求定制開發相應電堆,通過全套圖紙及專利授權收取費用可設計公共極板,與其它廠家合作,通過公共極板銷售分成可與其它企業合資建廠,以全套產品圖紙及全套產線圖紙等知識產權入股160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 34提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團21、隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 35融資計劃本項目擬融資1000萬元2020年亦國投以公司投前估值2億元對公司進行了1500萬元的投資,即公司現在估值為2.15億元,1000萬元的資金投入將占公司投后股本的4.44%項目預計在12個月內完成160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 36提綱 項目背景與時機項目背景與時機痛點與解決方案痛點與解決方案市場規模市場規模公司情況及競爭力公司情況及競爭力團隊介紹團隊介紹商業模式商業模式融資計劃融資計劃小結小結160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 37小結立足節能環保,根據市場需求,結合公司優勢,本項目擬在12個月內開發出160kW級燃料電池堆,額定體積功率密度達5kW/L本項目擬融資1000萬元,占公司投后股本的4.44%聯系人:160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 160kW級高功率密度金屬板燃料電池堆開發-北京XXXX 38謝謝各位領導和專家!敬請批評指正