博世 PEM电解槽和SOFC电解槽技术

德国汽车供应商罗伯特·博世预计，到2023年底，氢能燃料电池、氢能内燃机、电解槽的销售额将达53亿。

氢能正成为纯电动汽车的替代品。据行业领先企业表示，至少在几年内，纯电动汽车将向零尾气排放转型。

继戴姆勒卡车首款奔驰氢燃料汽车来了，加氢3分钟，续航437km。和发动机生产商康明斯之后，博世宣布进行内燃机行业。康明斯将投资4.52亿美元在纽约詹姆斯敦打造工厂，生产与燃料无关的X15发动机。博世将在2021年至2026年间投资26亿美元用于氢能。

氢能燃料电池应用越来越多

博世正在研发用于端口和直接喷射氢气的系统。氢燃料内燃机特别适用于重载长途运输的重型车辆。

博世董事会成员兼博世交通董事长Markus Heyn在斯图加特举行的博世2023年技术日的新闻发布会上表示，氢能发动机可以做柴油发动机能做的一切，但更重要的是，氢能发动机可以实现碳中和。

欧盟委员会表示，氢能作为燃料燃烧会产生少量二氧化碳，但氢能动力系统是零排放的。该决定引发了人们对氢能动力系统的兴趣。

氢能发动机的一个主要优势是，所需的研发和生产技术90%以上已经存在。博世预计将于2024年投产，比康明斯早三年。目前在主要经济地区有4个生产项目订单，预计到2030年产量将达到6位数。

博世生产PEM电解槽和SOFC电解槽

质子交换膜（PEM）燃料电池电堆是车用燃料电池系统的核心。PEM全称是Proton EXchangE Membrane。车用燃料电池电堆由多个独立的单体电池组成。根据所需的输出功率，其可能会包含几百个燃料电池单体。在这些燃料电池中，氢气与氧气通过化学反应产生电力和水。燃料电池内部的膜会阻断电子在阳极和阴极之间流动，并防止氢气穿过膜，透到氧气一侧。这种膜是导通质子的，可以使氢离子穿过。

在制造双极板时，博世采用自身独有的工艺——高速激光焊接技术。其在每个电堆中产生1200米的氢气密封焊接点。 该电堆已在博世位于德国的班贝克工厂和中国的无锡工厂投产。 2022年底，该电堆已实现量产。博世也计划在包含美国工厂在内的其他制造工厂进行生产。

同时，博世加入康明斯和许多其他供应商的行列，计划生产质子交换膜电解槽。博世公司计划今年生产1.25MW的原型机用于试点项目应用。预计将于2025年将实现量产。

博世也在研究固体氧化物燃料电池SOFC，这种类型的燃料电池可以用于分布式供电和供热。 博世的固体氧化物燃料电池（SOFC）系统是一种分布式发电设备，可应用于商用建筑、工业厂房和计算中心。一个固体氧化物燃料电池系统的输出功率为100KW，根据功率需求，可通过组合多个系统实现兆瓦级的输出。

固体氧化物燃料电池系统使用传统燃料（如生物甲烷或天然气，并可能在未来使用氢气）产生热能与电力，综合能效可达90%。博世将在制造车辆氧传感器时所积累的功能陶瓷方面专业知识，应用在生产固定式燃料电池电堆之中。该系统预计于2025年投入生产。

在德国科隆附近医院的试点项目中，博世尝试实现90%的整体效率。这个微型发电厂最初将使用天然气。也可以应用由可再生能源生产的绿氢。

博世加大对燃料电池的投入

博世正在利用德国的几个工厂和南卡罗来纳州安德森的工厂推进氢能燃料电池的生产。

博世德国班贝格的工厂将为费尔巴哈工厂提供燃料电池堆。博世德国洪堡的工厂将来生产电动空压机和再循环鼓风机。

博世最早的客户是Nikola公司，该公司在亚利桑那州柯立芝(Coolidge)的工厂于2023年第三季度开始生产燃料电池电动汽车(FCEV)——Class 8 tre3。Nikola拥有在工厂组装模块的许可证。

Heyn表示，博世是世界上极少数有能力大规模生产像燃料电池堆这样复杂技术的公司之一。博世不仅拥有所需的系统专业知识，而且有能力迅速将新开发项目进行大规模生产。

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