氣候中立的實現(xiàn)離不開綠氫。無論是在交通、建筑還是制造領域，綠氫幾乎能應用在每個行業(yè)中。博世已準備好迎接氫能，而且在燃料電池技術等領域是一個早期開拓者。在整個氫能的價值鏈上，博世正在開發(fā)氫能相關的制造、壓縮、儲存和應用等技術。在2023年博世科技日期間，公司將分享在產(chǎn)品和服務組合的見解。

質子交換膜（PEM）電堆：助力交通領域實現(xiàn)碳中和的氫能技術

質子交換膜（PEM）燃料電池電堆是車用燃料電池系統(tǒng)的核心。PEM全稱是Proton exchange membrane。車用電堆由多個獨立的燃料電池組成。根據(jù)所需的輸出功率，其可能會包含幾百個燃料電池。在這些燃料電池中，氫氣與氧氣通過化學反應產(chǎn)生電力和水。燃料電池內部的膜會阻斷電流在陽極和陰極之間流動，并防止氫氣穿過膜，透到氧氣一側。這種膜是質子導電的，可以使氫離子滲透。在制造雙極板時，博世采用自身獨有的工藝——高速激光焊接技術。其在每個電堆中產(chǎn)生1200米的氫氣密封焊接點。該電堆已在博世位于德國的班貝克工廠和中國的無錫工廠投產(chǎn)。2022年底，該電堆已實現(xiàn)量產(chǎn)。我們也計劃在包含美國工廠在內的其他制造工廠進行生產(chǎn)。

車用燃料電池電堆

氫氣內燃機：已具備發(fā)展基礎，運行過程具備碳中和優(yōu)勢

除了氫燃料電池，車輛也可通過氫氣內燃機獲得氫能動力。氫氣內燃機對于長途重載的重型卡車而言尤為適用，并可應用于長途貨運、建筑和農(nóng)業(yè)機械?，F(xiàn)有的內燃機和動力總成系統(tǒng)能為氫氣內燃機的研發(fā)奠定良好基礎，因為前者的諸多部件可直接應用于氫氣內燃機，如空氣供給系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)等基本結構中。

氫氣內燃機

博世正在開發(fā)兩種適用于氫氣內燃機的系統(tǒng)——進氣道噴射和直接噴射系統(tǒng)。其中，直噴系統(tǒng)的噴嘴必須在沒有任何燃料潤滑的情況下運行，并需在卡車的整個生命周期內具備開關數(shù)達十億次的可靠性水平。氫氣內燃機除了大量的水，排放物只有少量的氮氧化物。而經(jīng)由成熟的尾氣后處理系統(tǒng)處理后，它不會對空氣質量造成明顯影響。首批搭載氫氣內燃機的車預計將于2024年上路。

加氫站：壓縮氫氣的驅動裝置解決方案

為了能夠快速簡便地給車輛加氫，氣體必須被壓縮至達900巴的壓力。配備高效率、易維護的博世力士樂驅動系統(tǒng)的氫氣壓縮機在氫能基建中扮演重要角色。例如，博世力士樂攜手麥格思維特（Maximator Hydrogen）共同開發(fā)了可用于加氣站、儲氣罐和管道的高效氫氣壓縮解決方案。到2030年，麥格思維特計劃生產(chǎn)約4000套壓縮機系統(tǒng)。

博世力士樂攜手麥格思維特（Maximator Hydrogen）共同開發(fā)高效氫氣壓縮解決方案

為了確保氫氣壓縮機的高能效運行，博世力士樂提供了一種易維護、可擴展的系統(tǒng)解決方案?？蓴U展的驅動裝置額定功率目前最高可達250千瓦，可為加氣站經(jīng)營者嘗試氫氣技術時提供低成本的選擇。與市場上的其他方案相比，新的、基于集裝箱式的壓縮機解決方案可將經(jīng)營商的總成本減半。

加氫站

制造與測試技術：燃料電池的制造過程

博世智能制造解決方案事業(yè)部是博世負責核心工藝及非標設備研發(fā)制造的部門。從單個部件到整套系統(tǒng)，博世智能制造解決方案事業(yè)部為燃料電池的生產(chǎn)提供先進的制造設備和測試技術?？傮w而言，博世能夠自給50%以上用于生產(chǎn)燃料電池的制造設備。例如，德國費爾巴哈的測試臺便由博世智能制造解決方案洪堡事業(yè)部(原Moehwald)開發(fā)。而在測試電堆、系統(tǒng)及下線檢測時, 會通過模擬真實環(huán)境，對質子交換膜燃料電池進行檢測。模擬環(huán)境下的氣體成分、溫度、壓力和濕度與實際車輛中的環(huán)境保持一致。

氫能兼容型工業(yè)鍋爐：可助力氣候中立的供暖及工藝過程供熱

憑借前瞻性的工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，博世助力全球的制造業(yè)國家降低能源成本并實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標 —— 甚至助其達成熱處理過程中的氣候中立。

全球范圍內，工業(yè)領域的碳排放量約占總量的20%，其中的部分碳排放便來自蒸汽、熱能和熱水的產(chǎn)出過程。氫能和綠電在工業(yè)制熱和過程熱方面具有巨大潛力。博世的蒸汽發(fā)生器和熱發(fā)生器可100%基于綠氫、綠電或生物燃料靈活運行，并且，諸多傳統(tǒng)系統(tǒng)已準備好升級成為可再生燃料適用的系統(tǒng)?；旌蟿恿﹀仩t系統(tǒng)是另一項頗具前景的技術。該系統(tǒng)采用電力供暖元件和燃燒器，可同時使用包含綠電和氫能在內的不同種類燃料，不僅具備更強的靈活性與更好的供能保障，也實現(xiàn)了對化石能源的低依賴性。首批試點系統(tǒng)于2022年投入運營，累計減少相當于4500個家庭的平均碳排放量。

氫能兼容型工業(yè)鍋爐：可助力氣候中立的供暖及工藝過程供熱

氫能兼容型家用壁掛爐：氣候友好型供暖的技術中立性解決方案

博世的氫能兼容型家用壁掛爐最初將使用天然氣運行，但在情況允許時可輕松轉換為氫能供能。作為一款“氫就緒”產(chǎn)品，在不進行改裝的情況下，該壁掛爐目前可使用20%混氫能源，不僅能夠為綠建低碳住宅實現(xiàn)多居室的舒適采暖需求，還有效減少了碳排放。在未來，當燃燒能源由天然氣轉換為100%純氫氣時，這款混氫壁掛爐只需1小時改造就能獲得氫氣適配性，燃燒100%純氫燃料，實現(xiàn)真正的零碳排放。氫能兼容型家用壁掛爐所占用的空間極小，因此對于空間有限的老舊建筑而言，該壁掛爐將是一個頗具吸引力的迭代選擇。

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