先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心（佛山仙湖实验室）是广东省建设的第三批省实验室，由佛山市人民政府、武汉理工大学、佛山市南海区人民政府合作共建，于2019年11月21日成立。实验室位于佛山市南海区仙湖氢谷，占地面积100余亩，建筑面积约8万㎡，现有专兼职工作人员近200人，每年招收博士和硕士研究生100人。

仙湖实验室研究方向包括先进能源制氢关键技术、燃料电池材料与集成关键技术、燃料电池动力总成、智能网联关键技术、氢安全关键技术。实验室致力于以氢能、燃料电池等新能源、新材料国家产业发展需求为导向，打造新能源与新材料等领域国内一流、国际领先的战略科技创新平台，以及氢能领域国家重点实验室。


此前在2021联合国开发计划署（UNDP）氢能产业大会上亮相的乘用车RS-7 Fuel Cell及氢能版非公路宽体自卸车TLH105均搭载仙湖实验室自主研发的氢燃料电池系统。乘用车RS-7 Fuel Cell是由佛山仙湖实验室、上汽通用五菱和武汉理工大学联合研制开发；非公路宽体自卸车TLH105是由佛山仙湖实验室、仙湖科技和同力重工联合研制开发。

乘用车RS-7 Fuel Cell

据悉，RS-7 Fuel Cell已拿到上路测试牌照，其氢燃料电池系统、从电堆（双极板、膜电极）到电堆系统、动力系统都由仙湖实验室开发匹配完成。该套系统技术指标已达到国内领先水平，特别是其体积功率密度5.7kW/L达到了国际领先水平。相较目前国内氢燃料电池乘用车上应用的60kW和70kW系统，仙湖实验室的氢燃料电池系统已经实现了100kW-120kW，且与汽车性能适配性更高，除了轿车、商务车之外还可以应用到轻型卡车上。

非公路宽体自卸车TLH105

为助力打造零排放绿色矿区，仙湖实验室在非公路宽体自卸车TLH105上使用了一整套供氢氢系统、氢燃料电池系统以及动力系统，氢燃料电池采用金属双极板，性能上可实现3000小时内不会明显的衰减。另外，该车型的一大突破性创新点是利用100kW氢燃料电池驱动400kW电机运转，通过将重载和轻载的平均化处理后，只需要100千瓦的燃料电池为锂电池进行补能，从而实现车辆无间断工作10小时。


据悉，在推动系统应用过程中，仙湖实验室的科研团队着实遇到不少难题，其中最关键的两个是实时监测和系统控制，包括如何确定电堆内的电化学反应状态，检测气体温度、湿度、压力、流量变化以控制增补使反应过程达到最优；如何精确控制附件系统运行，以满足电堆内部的电化学反应对于温度、湿度、压力和流量的要求等，这些都关乎氢燃料电池系统在车内可靠安全稳定运行最关键的因素。

对此，仙湖实验室做了大量的基础性科研工作，围绕氢能产业链，建设有氢能与氢燃料汽车研发中心、新材料技术研发中心、智能氢复合动力车辆技术研究院、测试与分析中心，以推动技术成果转化落地。至今实验室已面向海内外自主立项1.78亿元科研课题，设置4个重大项目、8个重点项目，进行重点攻关，争取在重大关键共性技术、前沿引领技术、颠覆性技术创新上有所突破。

至于使用寿命和使用安全性，目前氢燃料电池的使用寿命约为5000小时，按乘用车CLTC-P循环工况平均时速约30公里/小时计算，5000小时预计可以实现续驶里程15万公里；如电池使用寿命提高至10000小时其续驶里程则可以达到30万公里，完全可以满足家庭使用需求。

在安全系数上，整车燃料电池仓、氢瓶安装位置及乘员舱均安装有氢气浓度传感器，能实时检测氢气浓度，当浓度超过规定值时会快速关闭储氢瓶的瓶阀；氢瓶设计为可承受车辆的高速碰撞，如遭遇极端碰撞，储氢罐设计有紧急泄放阀，将会把氢气快速排出，降低爆炸风险。

仙湖实验室已入驻南海区科技成果转化平台，可为众多企业提供技术研发服务，符合条件的可同时享受南海区相关政策支持，购买服务的企业最高每年可获得100万元扶持。

原标题：“氢”车上路 佛山仙湖实验室氢燃料电池系统应用