燃料電池仍待技術(shù)突圍
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-15 13:14
點擊量：次
就具體技術(shù)而言,目前,法國Batscap-Bollore公司固態(tài)電池能量密度達到了220Wh/Kg,1500次循環(huán)后容量仍超過96%,電池容量為10～30Ah,已成功應用于Autolib四輪小型汽車,保有量達到4000輛;美國Sakti3公司固態(tài)電池產(chǎn)品達到了1000Wh/L,容量為10～50mAh;在日本,豐田的固態(tài)電池達到230Wh/Kg,容量為2.4～15Ah,進入小型平板車試用階段,預計2022年上市;在我國,中科院寧波材料所的固態(tài)電池處于中試階段。中科院青島所的固態(tài)電池達到297Wh/Kg,容量為10Ah,還處于研發(fā)階段。
向晉說:“無論是聚合物還是硫化物固態(tài)電池,都存在技術(shù)難題,但固態(tài)電池的安全性明顯優(yōu)于鋰電池,通過使用新技術(shù)、新方法解決集流體、側(cè)界面、隔膜/電解液等七大問題,可以確保固態(tài)電池的安全。”
全球來看,目前固態(tài)電池仍處于研發(fā)階段,離商業(yè)化還有一段距離,在向晉看來,固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化需要滿足多個技術(shù)條件:整個系統(tǒng)僅含5～10個大電芯、電芯電壓達到48～60V、電芯容量達到100～200Ah、系統(tǒng)重量比能量超過300Wh/Kg、系統(tǒng)體積比能量超過500Wh/L、整車續(xù)駛里程超過600公里、系統(tǒng)成本達到0.5～1.0元/Wh等。
燃料電池仍待技術(shù)突圍
與電動汽車發(fā)展同步推進的還有燃料電池汽車,近年來,我國加快了燃料電池汽車的發(fā)展步伐,并提供了一系列政策支持。在這一過程中,燃料電池的研發(fā)也是備受關(guān)注。
在國家政策的支持下,多次承擔國家燃料電池重大項目的大連新源動力股份有限公司已經(jīng)取得不少成果,該公司副總工程師邢丹敏介紹,新源公司已研發(fā)成功第二代系統(tǒng)FCS200,功率為30～60kW,工作溫度為-10～70℃,工作壽命為5000小時;正在研發(fā)的第三代系統(tǒng)FCS300,功率達到80～100kW,工作溫度為-30～70℃,工作壽命為5000小時。
另外,新源公司的電堆門類較齊全,成品涉及乘用車、商用車電堆領域。最新研制的MOD400電堆,采用金屬雙極工藝,有效解決了高低電流密度區(qū)的水平衡問題,伏安性能與日本豐田Mirai電堆接近。在耐久性方面,新源公司也掌握了自己的一套方法,從最初的1000小時,到現(xiàn)在突破5000小時,下一步還將爭取達到1萬小時。邢丹敏說:“燃料電池汽車的示范運行是‘十一五’時期的主要目標,‘十三五’時期的指標更加細致。60kW車用燃料電堆功率密度將達到2.0kW/L,壽命達到5000小時,低溫啟動在-20℃左右;100kW的車用燃料電堆功率密度將達到3.1kW/L,壽命長達5000小時,低溫啟動在-30℃左右。”
不過,不得不承認的是,目前,我國燃料電池與國際先進水平還有一定差距,輸出功率方面,國內(nèi)水平是60kW,國際水平為110kW;電流密度方面,國內(nèi)是2.0kW/L,國際則是大于3.0kW/L;金屬鉑(Pt)用量上,國內(nèi)是0.4g/kW,國際是0.2g/kW;其他方面,國內(nèi)水平與國際先進水平齊頭并進。
向晉說:“無論是聚合物還是硫化物固態(tài)電池,都存在技術(shù)難題,但固態(tài)電池的安全性明顯優(yōu)于鋰電池,通過使用新技術(shù)、新方法解決集流體、側(cè)界面、隔膜/電解液等七大問題,可以確保固態(tài)電池的安全。”
全球來看,目前固態(tài)電池仍處于研發(fā)階段,離商業(yè)化還有一段距離,在向晉看來,固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化需要滿足多個技術(shù)條件:整個系統(tǒng)僅含5～10個大電芯、電芯電壓達到48～60V、電芯容量達到100～200Ah、系統(tǒng)重量比能量超過300Wh/Kg、系統(tǒng)體積比能量超過500Wh/L、整車續(xù)駛里程超過600公里、系統(tǒng)成本達到0.5～1.0元/Wh等。
燃料電池仍待技術(shù)突圍
與電動汽車發(fā)展同步推進的還有燃料電池汽車,近年來,我國加快了燃料電池汽車的發(fā)展步伐,并提供了一系列政策支持。在這一過程中,燃料電池的研發(fā)也是備受關(guān)注。
在國家政策的支持下,多次承擔國家燃料電池重大項目的大連新源動力股份有限公司已經(jīng)取得不少成果,該公司副總工程師邢丹敏介紹,新源公司已研發(fā)成功第二代系統(tǒng)FCS200,功率為30～60kW,工作溫度為-10～70℃,工作壽命為5000小時;正在研發(fā)的第三代系統(tǒng)FCS300,功率達到80～100kW,工作溫度為-30～70℃,工作壽命為5000小時。
另外,新源公司的電堆門類較齊全,成品涉及乘用車、商用車電堆領域。最新研制的MOD400電堆,采用金屬雙極工藝,有效解決了高低電流密度區(qū)的水平衡問題,伏安性能與日本豐田Mirai電堆接近。在耐久性方面,新源公司也掌握了自己的一套方法,從最初的1000小時,到現(xiàn)在突破5000小時,下一步還將爭取達到1萬小時。邢丹敏說:“燃料電池汽車的示范運行是‘十一五’時期的主要目標,‘十三五’時期的指標更加細致。60kW車用燃料電堆功率密度將達到2.0kW/L,壽命達到5000小時,低溫啟動在-20℃左右;100kW的車用燃料電堆功率密度將達到3.1kW/L,壽命長達5000小時,低溫啟動在-30℃左右。”
不過,不得不承認的是,目前,我國燃料電池與國際先進水平還有一定差距,輸出功率方面,國內(nèi)水平是60kW,國際水平為110kW;電流密度方面,國內(nèi)是2.0kW/L,國際則是大于3.0kW/L;金屬鉑(Pt)用量上,國內(nèi)是0.4g/kW,國際是0.2g/kW;其他方面,國內(nèi)水平與國際先進水平齊頭并進。
