氫燃料電池車有望打破“拿來主義”_風聞
一洗闲愁十五年-2020-04-30 17:06
來源:科學網 中國科學報 作者:沈春蕾 時間:2020/4/29
原文網址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/4/439096.shtm
近日,氫燃料電池電堆解決方案供應商驥翀氫能發佈了最新的金屬板電堆——“MH”系列燃料電池電堆。驥翀氫能創始人付宇向《中國科學報》介紹道,“MH”系列燃料電池電堆採用了國際主流的金屬雙極板技術路線,具有比功率密度高、壽命與可靠性高、低温自啓動能力強、量產成本低等優勢。

圖片來自互聯網
付宇自2001年以來先後在中科院大連化學物理研究所、新源動力暨燃料電池及氫源技術國家工程研究中心、愛德曼和上海重塑等機構和企業學習和工作,經歷了燃料電池電堆的基礎研究、產業化推廣和國際合作。
日前,國家統計局發佈的消息顯示,2019年,全國僅民用汽車保有量超過2.6億輛。來自汽車行業的數據顯示,機動車燃油需求佔全國全年石油總需求的一半以上,由於我國的石油資源短缺,石油進口量以每年兩位數字的百分比增長,未來10~15年內能源缺口將達到60%。與此同時,大中城市80%以上的一氧化碳、40%以上的氮氧化物和碳氫化合物的污染以及20%~30%的含鉛顆粒污染物均來自於機動車的尾氣排放。
付宇告訴記者,過去幾年我國新能源汽車主要走鋰電路線,但是鋰電存在的巡航里程短、充電時間長、電池載重量小、環境適應性差等問題。而氫燃料電池車具有巡航里程長、加氫時間短、載重量大、環境適應性好等優點,在新能源汽車領域另闢蹊徑,起到很好的補充作用。
他向記者列舉了一個例子,純電動車續航約200公里,氫燃料車續航約350公里,且可隨儲氫壓力的提升進一步提升續駛里程;純電動車充電需要半小時以上,而氫燃料車僅需要3~5分鐘;純電動車在温度0度以下動力大幅度衰減,40度以上高温時電池續航受到很大影響,而氫燃料車在-30~40度環境範圍內都能正常使用。
中國汽車工業協會發布的數據顯示,我國氫燃料電池汽車保有量已經超過6000輛,不出意外的話,2020年底,有望達到萬輛規模,主要應用於大巴、物流車、重卡、特專車等。
電堆是電化學反應發生的場所,是燃料電池動力系統的核心部件。電堆產品雖然結構簡單,但整個電堆包括了氫與氧的氣體傳質、質子和電子傳導、液態水的管理、熱傳導、力傳遞等多因素的耦合,產品工程設計難度大。這是一個高壁壘、高投入的行業,全球僅有少數大型車企和相關科研院所的創業團隊有專業電堆的產品研發設計能力,其他大多屬於“拿來主義”,以集成和仿製為主。
付宇説:“雙極板作為電堆的重要組件,由於金屬雙極板在燃料電池酸性電化學環境下易腐蝕,用抗腐蝕又導電性好的貴金屬作為塗層,成本又難以滿足商業化應用要求,一直是工藝的難點。我們團隊攻克了金屬板腐蝕難題。”
隨着第一代產品的交付應用,驥翀氫能計劃於兩個月後上市升級版電堆產品,單位面積的功率密度將從0.9瓦/平方釐米提升到1.2瓦/平方釐米,單堆最大輸出功率從100千瓦提升到130千瓦以上。
付宇透露,未來我們的第二代產品的功率密度將進一步提升到1.5瓦/平方釐米,單堆最大輸出功率提升到160千瓦以上。