【壓縮機網(wǎng)】隨著(zhù)我們環(huán)保意識的不斷增強，越來(lái)越多的人開(kāi)始文明出行、綠色出行，新能源汽車(chē)也成為很多車(chē)主的第一選擇。說(shuō)到新能源汽車(chē)，就不得不談一談新能源車(chē)動(dòng)力源電池了。近期燃料電池的東風(fēng)勁吹，大有成為新能源產(chǎn)業(yè)新秀之勢。但因一些關(guān)鍵性技術(shù)遲遲難以突破，尤其是商業(yè)化難題還未解決，導致車(chē)用燃料電池無(wú)法從實(shí)驗室走向公路。

 

　　燃料電池需要考慮各種車(chē)用工況下的可靠性和耐久性問(wèn)題。從上世紀90年代到2005年，國際上解決了燃料電池對車(chē)用工況的適用問(wèn)題。從2005年到2012年，燃料電池的成本實(shí)現了下降，其成本已經(jīng)接近純電動(dòng)汽車(chē)，稍貴一點(diǎn)。之后，2015年成為了燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展元年，實(shí)現了市場(chǎng)化。

 

　　其實(shí)，在2014年12月15日，豐田Mirai氫燃料電池車(chē)在日本正式上市，宣布成功商業(yè)化，同時(shí)宣布它的專(zhuān)利不收費，這對整個(gè)行業(yè)意義重大。但是由于加氫站的制約，豐田在推廣氫燃料電池小轎車(chē)之后，轉向了大巴車(chē)型，并從2015年開(kāi)始在東京做示范運行。

 

 

　　目前，本田等各大公司也在推出燃料電池新型轎車(chē)。z*近，本田正與通用合作，建設燃料電池堆生產(chǎn)線(xiàn)。今后，隨著(zhù)各大企業(yè)燃料電池堆生產(chǎn)線(xiàn)的建設，燃料電池的產(chǎn)量將會(huì )成倍增加。

 

　　就電池系統而言，受工況影響，燃料電池產(chǎn)業(yè)花了15年時(shí)間才解決了燃料電池在不同工況狀態(tài)下的車(chē)用需求，使用時(shí)間達到5千到1萬(wàn)小時(shí)。工況對性能影響非常大，解決工況問(wèn)題，s*先要上電電混合，把工況變化壓力傳給鋰電池，燃料電池在準穩態(tài)下運行，壽命大幅度提高。其次要防止電池長(cháng)期處在大于0.85的高電壓下工作，在怠速、開(kāi)路時(shí)可給二次電池充電，給水箱加熱或利用空氣循環(huán)。對車(chē)的啟停，要采用放電的方法，消除空氣進(jìn)入氫腔引起的高電壓等?，F在，國內外的差距主要是在電堆的陽(yáng)極水管理方面。我們希望國內做發(fā)動(dòng)機的企業(yè)盡快把這件事情做好，燃料電池的使用時(shí)間就有望提高1000-2000小時(shí)。

 

 

　　也希望科研機構能夠與生產(chǎn)單位進(jìn)行深層合作，把控制衰減的方法更好地運用到電池系統當中。但是，這些在單池已證明的各種有效方法，應用到電堆上，還有很多工作需要做。希望業(yè)界能夠通過(guò)真誠合作來(lái)提高電堆的可靠性和耐久性。

 

　　技術(shù)進(jìn)步、國產(chǎn)化和規?；?，是燃料電池系統成本降低的必要條件。從國際上看，空壓機成本下降速度比較慢。要想降低燃料電池系統的成本，降低空壓機和氫循環(huán)泵的成本很重要，氫氣瓶的成本也需要大幅度下降。綜合來(lái)看，燃料電池汽車(chē)成本下降對燃料電池、空壓機、氫瓶、氫循環(huán)泵成本控制都要有嚴格要求。

 

　　國內技術(shù)與國外先進(jìn)水平相距十年，正在快速追趕中。質(zhì)子交換膜國內基本實(shí)現產(chǎn)業(yè)化；石墨雙極板技術(shù)國內已經(jīng)成熟，金屬雙極板是未來(lái)趨勢；催化劑國內有小規模生產(chǎn)，超低鉑或無(wú)鉑是研發(fā)重點(diǎn)。輔助子系統中，供氣系統的空壓機主流技術(shù)是螺桿壓縮機和渦旋壓縮機，國內尚無(wú)成熟產(chǎn)品。比如，佛山某廠(chǎng)商生產(chǎn)的空壓機，它的主要問(wèn)題是噪聲比較大，可靠性稍微偏低。

 

　　目前，國際主流汽車(chē)廠(chǎng)商均采用70MPa儲氫瓶，國內基本掌握35MPa儲氫瓶制造技術(shù)，75MPa的氫氣瓶還在研發(fā)當中。只有采用塑料(內膽（可鍍），才能用低強度的碳纖維，這樣氫瓶的成本也能降下來(lái)，但這需要進(jìn)行大量的研發(fā)工作。

 

　　空壓機、高壓儲氫瓶是制約進(jìn)一步大幅度降低燃料電池成本的關(guān)鍵問(wèn)題。也希望國家能夠提供支持，解決這方面的問(wèn)題。另外，還需要盡快制定大巴車(chē)的安全標準，比如氫氣瓶到底能不能放在車(chē)底下，氫氣管線(xiàn)特別是接頭部分允不允許通過(guò)駕駛艙和載客艙等。還需要考慮撞車(chē)以后，燃料電池的高壓如何解決？比如，目前豐田采用的是一個(gè)堆，一旦發(fā)生碰撞，一個(gè)堆200多伏電壓，而且里面有殘存氫，這將是非常危險的。這些問(wèn)題都需要從實(shí)驗和標準方面進(jìn)行解決，實(shí)現撞車(chē)后燃料電池電堆電壓迅速降至安全電壓以下。

 

　　碳紙這塊，國內主要是中南大學(xué)在進(jìn)行研發(fā)，產(chǎn)品性能已超日本Torry公司，但是在國內并沒(méi)有實(shí)現商業(yè)化，這主要是因為缺少資金支持?，F在，企業(yè)不太愿意對其進(jìn)行投資，主要是考慮到短期內的資金利潤率。因此，燃料電池關(guān)鍵材料的商業(yè)化問(wèn)題、生產(chǎn)線(xiàn)的建立問(wèn)題，是整個(gè)行業(yè)必須面臨的z*大問(wèn)題。

 

　　對薄金屬雙極板，沖壓和激光焊接方面，國內的技術(shù)都已經(jīng)過(guò)關(guān)了，剩下的是表面改性技術(shù)，比如用等離子噴涂進(jìn)行表面改性。用金屬雙極板做出的電堆，工作電流密度是1安倍，比國際上的1.5安培的低，因此電堆的功率密度也比豐田、通用的低。

 

　　采用電噴涂制備的新型膜電極組件（MEA）比一般噴涂的產(chǎn)品性能好一點(diǎn)。而且在有序化電極方面，國內也做到了接近3M公司的水平，但是這種方法難以批量生產(chǎn)，需要對其進(jìn)行改造，以適應批量生產(chǎn)工藝要求。

 

　　我們與國外的差距部分還有MEA的在線(xiàn)水含量測量，這也是豐田的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。我們需要向國外學(xué)習，比如豐田不僅能夠在線(xiàn)測量MEA水含量，而且能夠在線(xiàn)控制MEA水含量。目前，世界上在燃料電池發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域，也只有豐田有這種在線(xiàn)水含量測量能力。

 

 

　　就加氫站的建設而言，已經(jīng)掌握了相關(guān)技術(shù)，但是仍然需要考慮，實(shí)現國產(chǎn)化以后如何降低成本的問(wèn)題?，F在，我們需要花近1400萬(wàn)元才建設一個(gè)加氫站，國家補助400萬(wàn)元。加氫站建設還需進(jìn)一步降低成本。

 

　　在示范運行方面，宇通在生產(chǎn)燃料電池大巴車(chē)領(lǐng)域是國內比較早的，目前已經(jīng)做到四代產(chǎn)品了。宇通還建了加氫站，這在私企當中是第一家。目前，宇通的加氫站已經(jīng)開(kāi)始運行了。福田和億華通合作，也在生產(chǎn)燃料電池客車(chē)。廣州國鴻氫能科技公司的巴拉德的膨脹石墨雙極板生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)建起來(lái)了，與巴拉德合作開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品主要是大巴車(chē)，已經(jīng)有30多輛車(chē)開(kāi)始了示范化運營(yíng)。

 

　　目前，國內車(chē)用燃料電池發(fā)展有兩條技術(shù)路線(xiàn)，一條以新源動(dòng)力為代表的自主研發(fā)，應進(jìn)一步提高電池系統的可靠性與耐久性，并降低電堆的成本和鉑用量。另一條以廣州國鴻氫能科技公司為代表的引進(jìn)加拿大Ballard技術(shù)，希望能消化吸收并再創(chuàng )新，比如解決引進(jìn)技術(shù)的電堆不適于在零下溫度儲存和啟動(dòng)問(wèn)題。

 

　　科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼日前在吉林長(cháng)春表示，氫具有來(lái)源廣泛、大規模穩定儲存、持續供應、遠距離運輸、快速補充等特點(diǎn)，在未來(lái)車(chē)用能源中，氫燃料與電力將并存互補，共同支撐新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

　　他說(shuō)，氫能燃料電池目前在壽命、可靠性、使用性能上基本達到了車(chē)輛使用要求，國外主要國家和地區高度重視氫能燃料電池汽車(chē)的戰略地位，給予持續支持。

 

　　萬(wàn)鋼認為，我國必須加強協(xié)同創(chuàng )新，加快推動(dòng)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。一方面，要加強政策協(xié)同，加快開(kāi)展氫能燃料電池汽車(chē)發(fā)展的政策研究，通過(guò)政策系統推進(jìn)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，掌握更多核心技術(shù)。另一方面，也要加強產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)協(xié)同，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈體系的市場(chǎng)協(xié)同，同時(shí)強化跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同應用。

 

　　我國已發(fā)起并組建國際氫能燃料電池協(xié)會(huì )，目標是建成一個(gè)覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、推進(jìn)燃料電池商業(yè)化的國際化平臺，加速推動(dòng)國際氫能燃料電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

　　目前，國內高額補貼政策支持燃料電池汽車(chē)核心技術(shù)國產(chǎn)化?！缎履茉雌?chē)推廣應用財政支持政策》規定到2020年，燃料電池車(chē)補貼為20～50萬(wàn)/輛且不退坡，可覆蓋國外燃料電池乘用車(chē)售價(jià)的40%；《中國制造2025》、《能源技術(shù)革命創(chuàng )新行動(dòng)計劃》和《戰略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄2016》重點(diǎn)支持燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵零部件的研發(fā)。

 

　　但是，燃料電池汽車(chē)的發(fā)展，還需建立在如空壓機等關(guān)鍵供應商企業(yè)努力攻關(guān)重大技術(shù)性難題的基礎上，才能實(shí)現我國車(chē)用燃料電池的商業(yè)化，分享這場(chǎng)萬(wàn)億級市場(chǎng)盛宴。