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電池專題

國(guó)內(nèi)燃料電池技術(shù)為什么基本沒有成熟產(chǎn)品呢

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-06-06 20:50    點(diǎn)擊量:

在系統(tǒng)方面,國(guó)內(nèi)燃料電池開發(fā)以車用質(zhì)子交換膜燃料電池為主,已經(jīng)具有系統(tǒng)自主開發(fā)能力且生產(chǎn)能力較強(qiáng)。以新源動(dòng)力、億華通、氟爾賽、重塑科技和國(guó)鴻重塑為代表的企業(yè),具備年產(chǎn)萬臺(tái)燃料電池系統(tǒng)的批量生產(chǎn)能力。然而在燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵零部件方面,中國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大,基本沒有成熟產(chǎn)品。

 

在電堆方面,國(guó)內(nèi)燃料電池電堆正在逐漸起步,電堆及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量逐漸增長(zhǎng),產(chǎn)能量級(jí)提升,到2018年國(guó)內(nèi)電堆產(chǎn)能超過40萬千瓦。目前,國(guó)內(nèi)電堆廠商主要有兩類:①自主研發(fā),以新源動(dòng)力、神力科技和明天氫能為代表;②引進(jìn)國(guó)外成熟電堆技術(shù),以廣東國(guó)鴻為代表,其余企業(yè)有濰柴動(dòng)力、南通百應(yīng)等。

 

在雙極板方面,由于機(jī)加工石墨板成本高,復(fù)合材料雙極板近年來開始走向應(yīng)用,如石墨/樹脂復(fù)合材料、膨脹石墨/樹脂復(fù)合材料、不銹鋼/石墨復(fù)合材料等。國(guó)內(nèi)新源動(dòng)力開發(fā)的不銹鋼/石墨復(fù)合雙極板電堆已經(jīng)應(yīng)用于上汽大通V80輕型客車上。廣東國(guó)鴻引進(jìn)加拿大Ballard公司膨脹石墨/樹脂復(fù)合雙極板生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)電堆已經(jīng)裝備數(shù)百輛燃料電池車。乘用車燃料電池具有高能量密度需求,金屬雙極板相較于石墨及復(fù)合雙極板具有明顯優(yōu)勢(shì)。金屬雙極板的設(shè)計(jì)及加工技術(shù)主要掌握在國(guó)外企業(yè),國(guó)內(nèi)企業(yè)尚處于小規(guī)模開發(fā)階段,但是明天氫能科技公司正在建設(shè)年產(chǎn)萬臺(tái)級(jí)自動(dòng)化生產(chǎn)線。

 

在膜電極方面,以新源動(dòng)力、武漢理工新能源為代表,初步具備了不同程度的生產(chǎn)線,年產(chǎn)能在數(shù)千平方米到萬平方米,但還需要開發(fā)以狹縫涂布為代表的大批量生產(chǎn)技術(shù)。市場(chǎng)上主要生產(chǎn)全氟磺酸膜的企業(yè)主要來自于美國(guó)、日本、加拿大及中國(guó)。我國(guó)已具備質(zhì)子交換膜國(guó)產(chǎn)化能力,山東東岳集團(tuán)質(zhì)子交換膜性能出色,具備規(guī)模化生產(chǎn)能力。目前,東岳DF260膜厚度可做到15μm,在OCV情況下耐久性大于600小時(shí)。

 

在催化劑方面,海外企業(yè)領(lǐng)先,國(guó)內(nèi)正起步。國(guó)內(nèi)尚處于研究階段的單位有兩類:①國(guó)內(nèi)企業(yè),如貴研鉑業(yè)。貴研鉑業(yè)主營(yíng)汽車尾氣鉑催化劑,和上汽共同研發(fā)燃料電池催化劑。②研究機(jī)構(gòu),如中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等。例如,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所制備的Pt3Pd/C合金催化劑,已應(yīng)用于新源動(dòng)力生產(chǎn)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。

 

在碳紙產(chǎn)品方面,主要由日本Toray公司等幾個(gè)國(guó)際大生產(chǎn)商壟斷,國(guó)內(nèi)碳紙產(chǎn)品尚處于研發(fā)及小規(guī)模生產(chǎn)階段。

 

在系統(tǒng)部件方面,氫氣循環(huán)泵主要依賴進(jìn)口,空壓機(jī)還沒有能夠大批量生產(chǎn),缺少低功耗高速無油空壓機(jī)產(chǎn)品。

 

總而言之,我國(guó)在整車、系統(tǒng)和電堆方面均已有所布局,但零部件方面的相關(guān)企業(yè)仍較少,特別是最基本的關(guān)鍵材料和部件,如質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等;國(guó)內(nèi)雖有相關(guān)企業(yè)開始介入,但與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品相比,可靠性和耐久性仍存在較大差距,大部分關(guān)鍵零部件及關(guān)鍵材料仍依賴進(jìn)口。

 
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