【东风汽车报讯】今年1月,东风汽车自主研发的400kW氢燃料电池堆正式发布,补齐了燃料电池汽车应用的重要场景。作为少数掌握氢燃料电池全技术链能力的车企之一,东风汽车在氢能领域的前沿技术实力,离不开强大的氢能研发团队,覃博文便是其中的优秀代表。
覃博文毕业于中国科学院大连化学物理研究所,获化学工程工学博士学位,现任东风汽车研发总院先进材料与先行技术研究中心氢芯高级研发经理。他先后荣获“湖北省青年岗位能手”“湖北省向上向善好青年”、武汉市“黄鹤英才”优秀青年人才称号以及东风汽车“十大青年明星”等荣誉。近期,他又斩获2024年“湖北青年五四奖章”,充分展现了东风研发青年的卓越风采。
覃博文荣获2024年“湖北青年五四奖章”
坚持自主创新 矢志自主可控
2019年,覃博文博士毕业后加入东风汽车研发总院,开始从事车用燃料电池电堆的设计与开发,立志要开发出自主车用燃料电池电堆产品,加速关键核心技术自主可控。
他勇于挑战研发难题,积极参与国家重点研发计划——全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发项目,和湖北省科技厅新能源车用燃料电池产业关键技术课题等,还承担了3项研发总院级重大项目,一心想让燃料电池汽车普及到千家万户。
覃博文始终坚持自主创新,致力于推动汽车能源清洁低碳转型,助力新能源汽车高质量发展。
覃博文 (左一)及其燃料电池研发团队
面对车用燃料电池堆功率小、体积功率密度低、冷启动慢等制约工业化应用的技术难题,他主持开发高性能大功率电堆模块项目。通过创新设计带有精细流道的双极板、膜电极一体化密封、端侧空电池保温、定尺寸拉杆紧固方式和框架式外壳封装等方案,攻克了电堆高功率密度、高一致性和冷启动等难题。
针对高性能大功率电堆气液分配均匀性难题,他提出基于电堆三流特性优化准则的设计理念,发明“多层级流体分配结构”,并基于流体力学特性优化准则仿真分析方法,进行几何特征结构多目标优化迭代,实现宽工况范围内气液均匀分配与流阻最优,使电堆额定功率达168kW,体积功率密度达5.4kW/L,产品性能达到国际先进水平。
为解决燃料电池堆低温冷启动困难的问题,他发明的“端侧一体化空电池保温设计”构建了多相多物理场耦合仿真模型,基于多层级电化学阻抗测试技术揭示了阻抗特性与极化特性的映射关系,发明了“三维一控无辅助”低温快速启动技术,实现国内领先、国际先进的低温无辅助快速冷启动。
覃博文 (右一)
加速成果转化 构建开发体系
截至目前,覃博文主持开发完成了70kW、150kW和350kW三个平台化电堆产品,且均取得整车公告,投入示范应用。
为满足东风日产启辰搭载应用市场的成本需求,他提出采用非贵金属碳涂层电堆产品,协助东风精冲完成金属双极板自制和非贵金属碳涂层金属板开发验证,实现关键零部件金属双极板工业化,打造了首个湖北造金属双极板电堆搭载整车应用,助力启辰大V氢镜在广州花都示范运营。
如今,150kW电池堆已在东风汽车旗下部分商用车和乘用车上搭载应用。在研的超大功率电堆输出功率突破400kW,额定效率突破55%,体积功率密度超过6.0kW/L,低温冷启动突破零下40℃,刷新了国内外金属板电堆单堆输出功率纪录。
通过三代产品的开发实践,覃博文组建了一支燃料电池研发团队,构建起自主燃料电池电堆开发体系。
作为技术负责人,他总结经验撰写了多项企业标准,申请发明专利60余件、授权18件,带领团队完成燃料电池堆集成设计和金属双极板设计两个重要专利群布局,形成自主知识产权,打造了“东风氢舟”技术品牌旗下的“东风氢芯”燃料电池堆子品牌,相关成果获得中国汽车工程学会科技进步奖一等奖和研发总院科技进步奖二等奖。
面对燃料电池电堆功率的逐步提升,覃博文说:“我们团队会持续创新、不断攻关,完成下一代超大功率电堆模块的工程化开发及产业化应用,助力东风汽车科技跃迁。”
(记者 李昀冉 通讯员 顾盛炜 韩袁紫阳)