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【专题】宁波中车新能源科技有限公司

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【专题】宁波中车新能源科技有限公司

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《节能与新能源汽车年鉴》编制办公室
日期:
2018/01/24
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  一、公司概况

  宁波中车新能源科技有限公司成立于2012年2月27日,注册资本1.86亿元,是一家专业从事超级电容器复合材料、超级电容器电极、超级电容器单体、储能电源模组、储能系统集成等的研发、制造、销售及服务的国家高新技术企业,致力于为全球用户提供新型超级电容驱动与能量回馈方案及装备。

  围绕以技术引领市场的战略定位和“生产一代、研发一代、预研一代”的技术创新模式,公司组建了由超级电容行业权威杨裕生院士牵头的院士工作站,聘请了十多位国内外在超级电容领域的顶级专家成立了超级电容研发与应用专家委员会,其中院士3名、国外教授5名、国内教授5名;设立了浙江省博士后工作站,拥有1名浙江省外国千人计划专家、2名正高、4名副高、7名博士和近30名硕士,承担了国家“863”计划、国家科技重大专项、宁波市产业化专项与重点研究课题、中车集团内部等五十余个科研项目。

  公司拥有完全自主知识产权的超级电容制备技术,整体技术实力处于国际领先水平。

  公司拥有两条国际先进的超级电容器自动化生产线,具备年产100万支单体的能力。几年来公司快速发展不断加大投入,建成了一条研发中试线,检测试验设施,保证了研发产品的及时产业化,截止到2016年已经拥有固定资产2.5亿元。

  同时拥有国内领先的标准模组及高压储能系统组装生产线,已具备最高2300V以上高压系列超级电容储能系统的生产能力。

  主要产品有:650F到12000F纯碳基超级电容,60000F电池电容,由圆形单体组成的16V至350V系列模组,由方形单体组成的16V至42V等模组,基本形成型谱化。

  成功开发出以有轨电车与无轨电车储能系统、地铁线路制动能量回馈装置、储能式充电站、特种领域大功率电源、矿山机械、石油钻井装备、港口机械等为代表的大功率储能设备。

  公司通过了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、IRIS、TS16949、知识产权管理等体系认证,获得了国际铁路行业和汽车行业的产品准入资质。

  作为超级电容生产企业首次入选《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录,成为目录中仅有的两家供应商之一。

  三款单体获得CE-RoHS认证。四项成果通过了浙江省科技成果及新产品鉴定,结论均为国际领先;荣获中国产学研合作创新成果一等奖、浙江省专利金奖、宁波市科技进步一等奖、宁波市重点工业新产品一等奖(2项)、中国中车科学技术二等奖、宁波市发明创新大赛金奖等荣誉;公司已累计申请国内外专利近200项,其中发明专利90余项,涉外专利20余项,发表科技论文30余篇。

  

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  二、市场应用

  1、轨道交通领域

  在城市发展日新月异的今天,城市规划采用无触网运行的储能式有轨电车代替线网运行的有轨电车已成为趋势。储能式有轨电车以节能环保、城市美观度高的特点被逐步熟知。

  而超级电容以其充放电效率高、免维护、使用寿命长等特点可作为主要驱动电源系统的储能器件,同时可有效节约大量线路基础建设成本及运营维护成本。

  2014年12月,随着广州储能式有轨电车的成功下线运行,中车新能源生产的大容量超级电容器也随之正式投入使用,实际运行效果良好,获得了高度赞誉。

  超级电容作为储能式有轨电车的主要动力电源,实现了车辆无触网运行,利用停靠站上下客的时间(<30秒)完成充电,并且能够实现制动能量的回收,节能效果可达30%。

  近期,江苏淮安、武汉、深圳、东莞、宁波等城市均陆续采用以超级电容为主电源系统的储能式有轨电车作为主要城市规划交通工具。

  中车新能源借助中车平台,正在加速与中车内部轨道交通企业建立战略布局,有轨电车应用市场潜力巨大。

  2、制动能量回馈领域

  制动能量回馈装置是专为城市轨道交通设计的超级电容能量回馈储能装置,通过车辆制动时储存回馈的直流电,可在车辆启动时进行供电,减少交直流转化并在车辆牵引时将存储的能量释放到接触网,以稳定接触网压。

  中车新能源研发的制动能量回馈装置于2016年6月在广州地铁六号线浔峰岗站投入试运营,平均日回送电能1503.7kWh,有效提高了电网电能质量,具有良好的经济效益与环境效益。

  3、新能源汽车领域

  新能源汽车作为国家重点扶持推广项目,拥有巨大的市场潜力。而超级电容作为一种高功率特性的储能器件早已被应用于新能源汽车领域。中车新能源研发的超级电容器在新能源汽车领域有两种应用模式:

  一种是满足传统需求,采用双电层电容器作为辅助动力电源,实现制动能量回收,并在下一次启动时进行辅助供电,达到节能环保的效果。

  另一种是采用双电层大容量超级电容作为主动力电源,可在停靠站上下客的30秒内实现大电流超快速充电,并同步进行制动能量回收,回收效率可达80%以上,充放电寿命长达10年或100万次以上,具有高安全性、高可靠性、高环保性。

  新能源公司研发生产的超级电容产品现已在宁波、长沙、株洲、台州、福州、唐山和兰州等地实现应用,并且出口奥地利格拉茨成功下线运行。

  4、储能式(分布)充电站

  2014年,宁波中车新能源成功研发了首套用于无轨电车在线超快速充电站——储能式(分布)充电站,配套宁波储能式无轨电车站台充电。

  该充电站通过超级电容储能装置把充电站的功率输入和功率输出在时间上加以分割和展开,使功率输入和输出得以分步进行。当电车需要充电时,充电站超级电容储能装置以800A大电流向车载超级电容储能系统进行在线超快速充电,充电时间<30秒,当电车驶离展台后,充电站以200A电流从电网慢速补充电能,从而降低和消除对电网的负荷冲击。

  该创新应用非常符合国家“十三五”规划提倡的积极推进大容量和分布式储能技术的示范应用政策,应用前景广阔。

  5、势能回馈装置领域

  超级电容储能系统利用其大功率、免维护、充放电效率高等特点,可有效运用于港口起重机械、石油钻井机械领域等重型机械领域,起重时由超级电容储能系统释放电能,满足用电需要,在放下重物时回收电能。

  超级电容储能系统在该领域的应用可实现辅助供电降低对电网的冲击,减小柴油发电机功率减少碳排放,降低对柴油等石化燃料的依赖,从而达到节能环保的效果。现已在青岛、武汉等地得到推广应用。

  6、内燃机启动电源

  超级电容利用其高功率特性配合蓄电池驱动直流发电机来启动柴油机。目前国内多种型号内燃机车均采用铅酸蓄电池作为启动发电机的。

  启动过程中瞬间最大电流约2700A,已超出蓄电池的最大放电电流,对蓄电池的使用寿命造成严重影响。

  超级电容器具有良好的功率特性,安装后可将蓄电池最大放电电流控制在600A以下,从而延长蓄电池的使用寿命。同时超级电容器具有良好的低温特性,可有效地改善内燃机车的低温启动性能。超级电容器参与启动过程后,电池瞬时启动电流从2700A降低至490A。

  储能式轻轨电车

  

 

  现代储能式有轨电车

  

 

  储能式无轨电车

  

 

  混合动力大巴

  

 

  储能式充电站

  

 

  线路储能

  

 

  三、技术创新

  超级电容器是第三代储能装置,拥有功率密度高、充放电时间短(秒级)、循环寿命长(10年以上或100万次循环)、工作温度范围宽(-40℃~65℃)、绿色环保无污染等突出特点。

  作为工业强基核心基础零部件、轨道交通和城市公共交通装备储能的核心器件、节能领域关键产品和新材料石墨烯产业化重点应用领域的超级电容器已被列入《中国制造2025》重点扶持产品。

  工信部《2016年工业强基工程实施方案指南的通知》将轨道交通用超级电容器列入招标项目,《汽车动力蓄电池行业规范条件》首次将超级电容器生产企业列入目录,科技部2017年《新能源汽车试点专项》提出超级电容器产品实现装车应用,发改委《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》与《能源技术革命重点创新行动路线图》提出需发展大容量超级电容储能技术战略。

  公司投资1000多万元建成了一流的超级电容器研发中心,其主要研制设备均为当前国际上最尖端的设备,精度高、稳定性好,将有力保证新产品的研发。

  公司大力发展新产品与新材料的研发并成立了全国首个超级电容器研究所,这为推进超级电容器的研发工作创造更加有利的条件。对基于Li4Ti5O12复合材料与活性炭材料的超级电容器电极材料,研究所的相关研究人员进行了长期跟踪与了解,对钛酸锂的晶型结构特性与制备方法、石墨烯的工业生产与性能评价以及活性炭的制备工艺与关键参数评价等方面具有了较高的探索与理解。

  公司完全掌握了超级电容全套核心技术,产品不断创新和升级,从2.7V/9500F,到3V/12000F,到3.6V/60000F,技术指标处于国际领先水平。

  同时深入开发电池电容、锂离子电容器和混合型电容器等新型超级电容器,已取得阶段性成果;模组产品涵盖16V至350V,逐步建立了“单体-模组-系统”产品线,进一步提升了系统集成能力,使公司真正成为储能系统解决方案的提供商。公司产品应用于有轨电车在15~30秒内完成充电,应用于无轨电车(电动公交车)一次充电在满载状态下行驶20公里以上,且比常规电车节电三分之一以上。

  四、主要产品

  

 

  五、合资合作

  为实施创新驱动发展战略,加大产学研用合作创新力度,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,公司与中国工程物理研究院、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所、西南科技大学、南京理工大学等院所在新型储能材料开发方面展开广泛合作,研制适应未来市场需求的新一代产品。

  同时公司聘请了国内外知名高校、研究所等机构的专家建立超级电容专家委员会,与清华大学、北京航空航天大学、西安交通大学、天津大学、解放军防化院等知名院所,韩国超级电容工作组和延世大学等院所,以及日本超级电容产业协会和知名院所的多名专家学者建立联系,旨在促进超级电容器技术交流与合作,推进国内超级电容器产业发展。

  六、发展规划

  公司产业定位于超级电容芯动力,引领储能节能新产业。致力构建以超级电容器为核心,逐步形成多元化的储能节能系统产业格局,成为全球新型储能与节能解决方案的引领者和提供者。

  公司已构筑起超级电容技术、市场和人才的产业发展平台,2018年初超级电容全球研发制造基地将正式建成投产,同时规划建立国家级实验室、工程中心和检测中心,打造国际先进的智能化制造工厂,使公司不断稳固国内超级电容领域的行业龙头地位,强化国际竞争实力。

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