纸电堆，作为一款极具前瞻性的创新产品，究竟优势体现在哪些方面？应用前景如何？在2024高工氢电年会上，雄韬股份旗下雄韬氢瑞研发副总监谢博士对此做了详细阐述。
“经过多年研发迭代，我们最新一代纸电堆相较上一代性能有大幅提升，在比功率、寿命、成本等方面表现优异。同时纸电堆的突出特点在于重量轻，结合深圳低空经济的产业基础及发展趋势，考虑往这个方向拓展纸电堆应用。”谢博士表示，在无人机领域推广包括小功率的特殊应用、中等功率的物流及跟踪，以及eVTOL、19座/30座电动航空的大功率应用场景。
极具创新的思考
在实际应用中，什么样的电堆才符合要求？分场景来看，目前国内主推的几个应用场景，包括重卡、船舶、轨道交通、长时发电等，都对电堆效率、功率、寿命提出了比较高的要求。此外，近两年比较火的低空应用场景，从小功率的无人机，到中功率的物流及追踪，再到大功率的氢能航空、载人航空，其实也对效率及寿命提出了更高的要求。
但目前行业内的电堆技术水平距离实际应用需要的性能要求，还有一定差距。如耐久性方面，目前除了石墨电堆能达到2万h，而实际需求需要达到3万h甚至更高的耐久指标。
在此形势下，雄韬股份前瞻性开发出新型纸电堆技术。该款电堆的纸极板技术既结合了石墨板长寿命、低成本的特点，也结合了金属板体积小、重量轻的特点。
纸极板采用全球首创碳纤维一体成型技术，可以做到高强度，可以将厚度做薄，媲美于金属板的厚度下实现精细流道的成形结构；材料是基于碳纤维材料，得益于石墨天然的化学稳定性，可以保证长寿命；生产周期比模压板/金属板稍微慢一点，但相较雕刻板很有优势。
整体来看，纸极板具有强度高、厚度薄、成本低、寿命长的优点。基于纸极板技术，雄韬新发布的纸电堆相比上一代性能上有大幅提升，体积功率密度5.0kW/L，质量功率密度5.7kW/kg，额定功率是150kW，低温自启动-30℃，长寿命30000h。
应用场景的探索
作为一款前瞻开发的创新产品，纸电堆用于哪些场景更能发挥自身优势？“我们认为纸电堆的突出特点在于重量轻，考虑结合近年来深圳乃至全国低空经济的火热发展态势，结合深圳低空经济的产业基础，往这个方向拓展纸电堆的应用。”谢博士说。
雄韬纸电堆解决方案是“多种路线并举，全功率场景覆盖”。中低小功率纸电堆可应用于无人机的特殊应用、物流及跟踪，大功率应用于eVTOL、19座及30座大型载人固定翼等。
谢博士还介绍，为了满足应用场景的需求，雄韬纸电堆性能在持续提升过程中。下图中，红色线是2024年纸电堆样品的指标，蓝色线是2023年的指标，橙色是明年提升的路径。
关于雄韬氢瑞
雄韬氢瑞是雄韬股份全资子公司，成立于2020年。除了纸电堆外，雄韬氢瑞依托公司强大的研发平台，早已开发出极具市场竞争力的石墨板电堆、金属板电堆，产品额定功率覆盖5kW-200kW。其中自主研发的石墨板电堆功率密度达到4.5kW/L，寿命突破3万小时；金属板电堆亦表现出色，功率密度达到5.7 kW/L。公司产品主要应用领域为新能源汽车、通信基站、叉车、数据中心、分布式电源和不间断电源等。
