【壓縮機(jī)網(wǎng)】隨著我們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，越來越多的人開始文明出行、綠色出行，新能源汽車也成為很多車主的第一選擇。說到新能源汽車，就不得不談一談新能源車動(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(shì)。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(dǎo)致車用燃料電池?zé)o法從實(shí)驗(yàn)室走向公路。

 

　　燃料電池需要考慮各種車用工況下的可靠性和耐久性問題。從上世紀(jì)90年代到2005年，國際上解決了燃料電池對(duì)車用工況的適用問題。從2005年到2012年，燃料電池的成本實(shí)現(xiàn)了下降，其成本已經(jīng)接近純電動(dòng)汽車，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(xiàn)了市場(chǎng)化。

 

　　其實(shí)，在2014年12月15日，豐田Mirai氫燃料電池車在日本正式上市，宣布成功商業(yè)化，同時(shí)宣布它的專利不收費(fèi)，這對(duì)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之后，轉(zhuǎn)向了大巴車型，并從2015年開始在東京做示范運(yùn)行。

 

 

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

 

　　就電池系統(tǒng)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)下的車用需求，使用時(shí)間達(dá)到5千到1萬小時(shí)。工況對(duì)性能影響非常大，解決工況問題，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(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行，壽命大幅度提高。其次要防止電池長期處在大于0.85的高電壓下工作，在怠速、開路時(shí)可給二次電池充電，給水箱加熱或利用空氣循環(huán)。對(duì)車的啟停，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(xiàn)在，國內(nèi)外的差距主要是在電堆的陽極水管理方面。我們希望國內(nèi)做發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)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(yùn)用到電池系統(tǒng)當(dāng)中。但是，這些在單池已證明的各種有效方法，應(yīng)用到電堆上，還有很多工作需要做。希望業(yè)界能夠通過真誠合作來提高電堆的可靠性和耐久性。

 

　　技術(shù)進(jìn)步、國產(chǎn)化和規(guī)?；侨剂想姵叵到y(tǒng)成本降低的必要條件。從國際上看，空壓機(jī)成本下降速度比較慢。要想降低燃料電池系統(tǒng)的成本，降低空壓機(jī)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。綜合來看，燃料電池汽車成本下降對(duì)燃料電池、空壓機(jī)、氫瓶、氫循環(huán)泵成本控制都要有嚴(yán)格要求。

 

　　國內(nèi)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(nèi)基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；石墨雙極板技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)成熟，金屬雙極板是未來趨勢(shì)；催化劑國內(nèi)有小規(guī)模生產(chǎn)，超低鉑或無鉑是研發(fā)重點(diǎn)。輔助子系統(tǒng)中，供氣系統(tǒng)的空壓機(jī)主流技術(shù)是螺桿壓縮機(jī)和渦旋壓縮機(jī)，國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品。比如，佛山某廠商生產(chǎn)的空壓機(jī)，它的主要問題是噪聲比較大，可靠性稍微偏低。

 

　　目前，國際主流汽車廠商均采用70MPa儲(chǔ)氫瓶，國內(nèi)基本掌握35MPa儲(chǔ)氫瓶制造技術(shù)，75MPa的氫氣瓶還在研發(fā)當(dāng)中。只有采用塑料(內(nèi)膽（可鍍），才能用低強(qiáng)度的碳纖維，這樣氫瓶的成本也能降下來，但這需要進(jìn)行大量的研發(fā)工作。

 

　　空壓機(jī)、高壓儲(chǔ)氫瓶是制約進(jìn)一步大幅度降低燃料電池成本的關(guān)鍵問題。也希望國家能夠提供支持，解決這方面的問題。另外，還需要盡快制定大巴車的安全標(biāo)準(zhǔn)，比如氫氣瓶到底能不能放在車底下，氫氣管線特別是接頭部分允不允許通過駕駛艙和載客艙等。還需要考慮撞車以后，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(xiǎn)的。這些問題都需要從實(shí)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)方面進(jìn)行解決，實(shí)現(xiàn)撞車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(nèi)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(nèi)并沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，這主要是因?yàn)槿鄙儋Y金支持?，F(xiàn)在，企業(yè)不太愿意對(duì)其進(jìn)行投資，主要是考慮到短期內(nèi)的資金利潤率。因此，燃料電池關(guān)鍵材料的商業(yè)化問題、生產(chǎn)線的建立問題，是整個(gè)行業(yè)必須面臨的z*大問題。

 

　　對(duì)薄金屬雙極板，沖壓和激光焊接方面，國內(nèi)的技術(shù)都已經(jīng)過關(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(nèi)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(duì)其進(jìn)行改造，以適應(yīng)批量生產(chǎn)工藝要求。

 

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

 

 

　　就加氫站的建設(shè)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(xiàn)國產(chǎn)化以后如何降低成本的問題?，F(xiàn)在，我們需要花近1400萬元才建設(shè)一個(gè)加氫站，國家補(bǔ)助400萬元。加氫站建設(shè)還需進(jìn)一步降低成本。

 

　　在示范運(yùn)行方面，宇通在生產(chǎn)燃料電池大巴車領(lǐng)域是國內(nèi)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(dāng)中是第一家。目前，宇通的加氫站已經(jīng)開始運(yùn)行了。福田和億華通合作，也在生產(chǎn)燃料電池客車。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)線已經(jīng)建起來了，與巴拉德合作開發(fā)的產(chǎn)品主要是大巴車，已經(jīng)有30多輛車開始了示范化運(yùn)營。

 

　　目前，國內(nèi)車用燃料電池發(fā)展有兩條技術(shù)路線，一條以新源動(dòng)力為代表的自主研發(fā)，應(yīng)進(jìn)一步提高電池系統(tǒng)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(chǔ)存和啟動(dòng)問題。

 

　　科技部部長萬鋼日前在吉林長春表示，氫具有來源廣泛、大規(guī)模穩(wěn)定儲(chǔ)存、持續(xù)供應(yīng)、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、快速補(bǔ)充等特點(diǎn)，在未來車用能源中，氫燃料與電力將并存互補(bǔ)，共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

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

 

　　萬鋼認(rèn)為，我國必須加強(qiáng)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(qiáng)政策協(xié)同，加快開展氫能燃料電池汽車發(fā)展的政策研究，通過政策系統(tǒng)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(qiáng)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(qiáng)化跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)用。

 

　　我國已發(fā)起并組建國際氫能燃料電池協(xié)會(huì)，目標(biāo)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(tái)，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(nèi)高額補(bǔ)貼政策支持燃料電池汽車核心技術(shù)國產(chǎn)化。《新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策》規(guī)定到2020年，燃料電池車補(bǔ)貼為20～50萬/輛且不退坡，可覆蓋國外燃料電池乘用車售價(jià)的40%；《中國制造2025》、《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》和《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄2016》重點(diǎn)支持燃料電池汽車關(guān)鍵零部件的研發(fā)。

 

　　但是，燃料電池汽車的發(fā)展，還需建立在如空壓機(jī)等關(guān)鍵供應(yīng)商企業(yè)努力攻關(guān)重大技術(shù)性難題的基礎(chǔ)上，才能實(shí)現(xiàn)我國車用燃料電池的商業(yè)化，分享這場(chǎng)萬億級(jí)市場(chǎng)盛宴。