氫燃料電池車的挑戰(zhàn)是什么？為什么還要研發(fā)氫燃料電池呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-06 09:39
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首先，一輛車想上路，絕對不僅僅只是一輛車自己的事情，它涉及到氫氣的制取——儲運——加氫站——汽車充氫，同樣燃料電池系統(tǒng)的組裝需要電極板、電解質(zhì)、交換膜、催化劑、擴散層等部件。
那么問題就來了，氫氣要怎么制取?目前主流的制氫方式有煤制氫、氯堿副產(chǎn)物制氫、電解水制氫等，這個弊端還是很明顯的。
智通財經(jīng)APP分析認為，先不說煤制氫將煤中的化學能多了幾道程序，如果氫氣不純含有二氧化碳或者一氧化碳，很容易將電池的催化劑毒化。氯堿副產(chǎn)物制氫依賴于工業(yè)品生產(chǎn)布局，不適于大規(guī)模推廣。電解水制氫也是走了其它能源——電能——化學能——電能的長路子，不過如果初始能源是清潔能源如風能、太陽能還好，如果是其它形式能量則就得不償失了。
另外，氫氣為氣體，其體積密度極小，這為儲存運輸帶來了很大的困難。一是儲存能量比低，一是安全性差。再加上目前加氫站布局又少，這就很難受了。
從電池本身來說，高成本、“敏感體質(zhì)”都讓這位顯得有些高冷。目前氫燃料電池的催化劑主要使用鉑，雖然也有關于其它催化劑的研究，但奈何鉑還是性能最好的，不得不用。而且催化劑、交換膜都顯得有些“嬌氣”，一鬧脾氣就容易生病甚至罷工。
既然問題重重，為什么還要研發(fā)氫燃料電池呢?
堅持研發(fā)，只因機遇在這里
最大的困難不是它本身，而是不知道困難在何處。如果能看到難點在哪里，辦法總比困難多。
針對制氫問題，由于太陽能、風能發(fā)電等具有不穩(wěn)定性，所以目前的措施是將電能儲存起來，而實際上將這些電能直接進行電解水制氫也是一種良策，這樣便形成了太陽能/風能——電能——氫能——電能的轉(zhuǎn)化路徑，全程無污染，還能充分利用太陽能和風能。
至于氫氣的儲存運輸，目前的碳纖維+凱夫拉復合材質(zhì)的儲氣罐儲氣壓力可達70MPa，針對整車儲氫，豐田Mirai之父田中義和設計的特殊泄壓閥以及考慮碰撞保護的車身設計，大大提升了車身儲氫的安全性。
而“加氫難”的問題也將隨著加氫站的布局得到解決。智通財經(jīng)APP了解到，由于日本在氫燃料電池汽車方面走在前列，加氫站的布局也較密集。而國內(nèi)的加氫站也在漸漸增加，東莞2016年就啟動了百億氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，今年8月份佛山市8座加氫站項目聯(lián)合動工。
由于技術的進步，目前燃料電池的鉑負載量已經(jīng)大大降低。據(jù)了解，目前國內(nèi)每千瓦的鉑用量大概0.3g，而國際先進水平可達0.06g以下。豐田Mirai使用經(jīng)過多次優(yōu)化的鉑-鈷-碳復合材料，單車鉑用量降低到了20g，且具備相當程度的可回收性。而質(zhì)子交換膜的性能也隨著優(yōu)化逐漸提升，氣體擴散層可對電池進行有效水管理解決水淹問題。
