近日,昆明云内动力股份有限公司联合云南合原新能源动力科技有限公司公开了一项名为《基于光伏制氢的燃料电池汽车自增程系统及控制方法》的发明专利(CN119749283A,国家知识产权局官网2025年4月4日公布)。
该技术首次将光伏制氢与燃料电池汽车动力系统深度融合,通过车载电解装置回收燃料电池尾排水制氢,实现车辆燃料的"自循环补充"。
铂道认为,这是行业对氢能汽车技术路径的一种新探索。
技术突破:闭环氢循环的三大创新
根据专利内容,该系统主要由牵引车头和挂车组成,核心创新点在于:
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 光伏制氢集成化 | 挂车搭载光伏发电装置,将太阳能转化为电能驱动电解水装置,直接生成氢气补充车载储氢瓶组 |
| 尾排水回收利用 | 收集燃料电池发电后的尾排水,通过氢/水分离器净化后,电解再生氢气,形成"氢-电-水-氢"闭环 |
| 动态能量管理 | 根据车辆工况智能调配光伏发电、储氢瓶供氢与尾排水制氢的比例,提升燃料综合利用率 |
该系统理论上可将车辆续驶里程提升20%-30%,同时减少对外部加氢站的依赖,尤其适用于长途运输场景。
前景分析:三重驱动力下的市场机遇
政策红利持续释放:中国"双碳"战略明确将氢能列为未来能源体系的重要组成部分。2022年《氢能产业发展中长期规划》提出,到2035年形成多元氢能应用生态。云内动力的自增程技术契合绿氢生产与交通脱碳的政策导向,有望纳入地方政府氢能示范项目,享受补贴及路权优惠。
氢电增程式路线是商用车电动化的最优解之一。
当前纯电动卡车难以彻底解决续航、充电、低温性能差等痛点,而氢燃料电池车(FCV)凭借长续航、快补能、低温适应性强的优势,被视作重卡电动化的未来主流方向。
随着中国氢燃料电池商用车市场规模扩大。云内动力的自增程设计进一步突破氢燃料补给瓶颈,或在中长途物流、矿山运输等场景形成差异化竞争力。
绿氢成本下降的长期利好。
随着光伏效率提升、电解槽技术进步,车载光伏制氢的经济性将逐步显现,该技术路线规避了氢储运带来的成本,从而有效推动车辆全生命周期成本(TCO)与传统柴油车持平。
挑战与隐忧:商业化落地的关键壁垒
尽管技术前景广阔,但该车型仍面临现实制约:
- 能量密度瓶颈:光伏板面积受限于挂车尺寸,日发电量可能仅满足部分氢气需求,需配合外部加氢使用。
- 系统复杂度高:氢/水循环涉及多环节化学反应,对材料耐久性、控制精度要求严苛,维护成本可能高于传统FCV。
行业启示:氢能技术融合的新方向
云内动力的尝试为氢能汽车发展提供了新思路:通过"可再生能源+氢循环"的技术耦合,突破单一能源补给限制。
未来,若进一步整合风能发电、余热回收等技术,或可打造全天候自持氢能系统。
此外,该模式对船舶、工程机械等非道路移动机械的脱碳亦有借鉴意义。
铂道观点
在氢能产业从示范走向规模化应用的关键期,云内动力的自增程技术展现了跨界创新的可能性。尽管短期内商业化难度较高,但其技术逻辑与碳中和目标高度契合,有望在政策、成本、生态成熟的共振下,成为氢能交通领域的重要补充方案。
对于企业而言,需持续优化系统能效,探索与能源企业的协同模式,抢占氢能商用车细分赛道制高点。
附:专利著录信息
[发明公布] 一种基于光伏制氢的燃料电池汽车自增程系统及控制方法
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 申请公布号 | CN119749283A |
| 申请公布日 | 2025.04.04 |
| 申请号 | 2024118927449 |
| 申请日 | 2024.12.20 |
| 申请人 | 昆明云内动力股份有限公司; 云南合原新能源动力科技有限公司 |
摘要:本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域,具体涉及一种基于光伏制氢的燃料电池汽车自增程系统及控制方法,包括一个牵引车头和一个牵引挂车;其中所述牵引车头主要以大功率燃料电池为动力来源,包括加氢口、高压储氢瓶组、引射器、大功率燃料电池、尾排水收集箱、电解装置、氢/水分离器等,能够在氢燃料汽车正常运行或停车过程中,将牵引挂车从周围外部环境获取的太阳能转化为电能,进一步将大功率燃料电池排放出来的尾排水逆向分解为氢气,回馈导入整车前端氢气供应系统,实现了车辆级的自主自动补充燃料,有效增加车辆续驶里程,提高整车燃料经济性。
