燃料電池有哪些優(yōu)勢？目前遇到了哪些瓶頸？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-23 21:52
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從國際上看，燃料電池目前已進入市場導入階段，發(fā)動機的功率大幅度提升，用70MPa氫氣瓶可以運行500公里以上。
燃料電池的發(fā)電原理為電化學，因此效率較高；工作方式為內(nèi)燃機，燃料儲存在儲罐當中，因此安全性比鋰離子電池高。燃料電池車與電動車和插電式混合動力車相比，更適合于大功率、長距離的運輸，因此在公交車和重載車上的應用有明顯優(yōu)勢。
目前，氫燃料電池在壽命、可靠性、適用性上已經(jīng)基本達到了車輛使用的要求，國內(nèi)也已經(jīng)掌握了氫燃料電池的核心技術(shù)?，F(xiàn)在，國內(nèi)加氫站有10臺左右正在運行，明年預計有100臺左右，運行最頻繁的是張家口、云浮和上海，加氫量是最多的。中國已經(jīng)掌握了燃料電池的核心技術(shù)，并經(jīng)過了大量的示范運行，積累了豐富經(jīng)驗，具備了進行大規(guī)模示范運行的條件。
但目前的問題是，燃料電池仍沒有大批量的生產(chǎn)線，成本較高，并且受到加氫站的制約。所以，從電堆、燃料電池的角度，當前的首要任務就是降低鉑用量和催化劑的成本。中國的車用燃料電池要想在國際上具有競爭力，核心問題就是提高電堆工作電流密度和比功率。
從國際上來看，燃料電池車已經(jīng)達到了四缸內(nèi)燃機的體積水平，本田宣布已經(jīng)達到了六缸內(nèi)燃機的水平，功率密度超過每立升3千瓦。我們國內(nèi)裝車的電堆現(xiàn)在在每立升2.0千瓦左右，所以我們電堆比功率比國外還要低1/3左右。
電堆都是按壓力機方式組裝起來的，主要構(gòu)成是雙極板和MEA、密封件，因此還要進一步改進電堆的組裝工藝，開發(fā)嚴格定位技術(shù)。
燃料電池的壽命是電堆和系統(tǒng)雙方配合的結(jié)果，而不是電堆自己的努力。所以，我們也要加強電堆部分、系統(tǒng)部分關(guān)鍵部件的研發(fā)。
第一，盡快完善燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈，建立擴散層碳紙等關(guān)鍵材料的生產(chǎn)線。另外，注意力不能只集中在膜電極和雙極板上，還要發(fā)展空壓機和氫氣循環(huán)泵。
第二，要提高電堆的工作電流密度，提高電堆的體積和重量比功率，降低電堆的成本，為開發(fā)乘用車奠定基礎(chǔ)。
第三，要深入研發(fā)電堆的衰減機理，開發(fā)抗腐蝕、穩(wěn)定的新材料，大幅度提高發(fā)動機的可靠性和耐久性?？煽啃院湍途眯杂上到y(tǒng)和電堆共同決定，電堆進步了，系統(tǒng)就可以簡化，所以電堆和系統(tǒng)要相互配合，通過關(guān)鍵材料的進步來簡化電池系統(tǒng)。
第四，要開展超低鉑和非鉑電催化劑的理論和應用研究，進一步把電池的鉑用量降低到每千瓦小于0.1克，這是國際上車用燃料電池發(fā)動機商業(yè)化的基本要求。
第五，建立關(guān)鍵部件、電堆和電池系統(tǒng)的測試與耐久性快速評價方法，這也是燃料電池標委會正在做的一件事情。所以，我們要盡快建立中立性的檢測機構(gòu)，對推進我國燃料電池技術(shù)的進步，趕上世界水平會有重大作用。
希望燃料電池車盡快實現(xiàn)商業(yè)化的S型曲線的上升階段，達到一定程度后可以甩開補貼而盈利。有人預計，燃料電池車從關(guān)鍵材料來講，只要鉑用量降下來了，成本比鋰電池還要低，但這需要我們技術(shù)人員的共同努力。
燃料電池的發(fā)電原理為電化學，因此效率較高；工作方式為內(nèi)燃機，燃料儲存在儲罐當中，因此安全性比鋰離子電池高。燃料電池車與電動車和插電式混合動力車相比，更適合于大功率、長距離的運輸，因此在公交車和重載車上的應用有明顯優(yōu)勢。
目前，氫燃料電池在壽命、可靠性、適用性上已經(jīng)基本達到了車輛使用的要求，國內(nèi)也已經(jīng)掌握了氫燃料電池的核心技術(shù)?，F(xiàn)在，國內(nèi)加氫站有10臺左右正在運行，明年預計有100臺左右，運行最頻繁的是張家口、云浮和上海，加氫量是最多的。中國已經(jīng)掌握了燃料電池的核心技術(shù)，并經(jīng)過了大量的示范運行，積累了豐富經(jīng)驗，具備了進行大規(guī)模示范運行的條件。
但目前的問題是，燃料電池仍沒有大批量的生產(chǎn)線，成本較高，并且受到加氫站的制約。所以，從電堆、燃料電池的角度，當前的首要任務就是降低鉑用量和催化劑的成本。中國的車用燃料電池要想在國際上具有競爭力，核心問題就是提高電堆工作電流密度和比功率。
從國際上來看，燃料電池車已經(jīng)達到了四缸內(nèi)燃機的體積水平，本田宣布已經(jīng)達到了六缸內(nèi)燃機的水平，功率密度超過每立升3千瓦。我們國內(nèi)裝車的電堆現(xiàn)在在每立升2.0千瓦左右，所以我們電堆比功率比國外還要低1/3左右。
電堆都是按壓力機方式組裝起來的，主要構(gòu)成是雙極板和MEA、密封件，因此還要進一步改進電堆的組裝工藝，開發(fā)嚴格定位技術(shù)。
燃料電池的壽命是電堆和系統(tǒng)雙方配合的結(jié)果，而不是電堆自己的努力。所以，我們也要加強電堆部分、系統(tǒng)部分關(guān)鍵部件的研發(fā)。
第一，盡快完善燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈，建立擴散層碳紙等關(guān)鍵材料的生產(chǎn)線。另外，注意力不能只集中在膜電極和雙極板上，還要發(fā)展空壓機和氫氣循環(huán)泵。
第二，要提高電堆的工作電流密度，提高電堆的體積和重量比功率，降低電堆的成本，為開發(fā)乘用車奠定基礎(chǔ)。
第三，要深入研發(fā)電堆的衰減機理，開發(fā)抗腐蝕、穩(wěn)定的新材料，大幅度提高發(fā)動機的可靠性和耐久性?？煽啃院湍途眯杂上到y(tǒng)和電堆共同決定，電堆進步了，系統(tǒng)就可以簡化，所以電堆和系統(tǒng)要相互配合，通過關(guān)鍵材料的進步來簡化電池系統(tǒng)。
第四，要開展超低鉑和非鉑電催化劑的理論和應用研究，進一步把電池的鉑用量降低到每千瓦小于0.1克，這是國際上車用燃料電池發(fā)動機商業(yè)化的基本要求。
第五，建立關(guān)鍵部件、電堆和電池系統(tǒng)的測試與耐久性快速評價方法，這也是燃料電池標委會正在做的一件事情。所以，我們要盡快建立中立性的檢測機構(gòu)，對推進我國燃料電池技術(shù)的進步，趕上世界水平會有重大作用。
希望燃料電池車盡快實現(xiàn)商業(yè)化的S型曲線的上升階段，達到一定程度后可以甩開補貼而盈利。有人預計，燃料電池車從關(guān)鍵材料來講，只要鉑用量降下來了，成本比鋰電池還要低，但這需要我們技術(shù)人員的共同努力。
