作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/29 14:58:29
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氢燃料电池车有望打破“拿来主义”

 

近日,氢燃料电池电堆解决方案供应商骥翀氢能发布了最新的金属板电堆——“MH”系列燃料电池电堆。骥翀氢能创始人付宇向《中国科学报》介绍道,“MH”系列燃料电池电堆采用了国际主流的金属双极板技术路线,具有比功率密度高、寿命与可靠性高、低温自启动能力强、量产成本低等优势。

付宇自2001年以来先后在中科院大连化学物理研究所、新源动力暨燃料电池及氢源技术国家工程研究中心、爱德曼和上海重塑等机构和企业学习和工作,经历了燃料电池电堆的基础研究、产业化推广和国际合作。

日前,国家统计局发布的消息显示,2019年,全国仅民用汽车保有量超过2.6亿辆。来自汽车行业的数据显示,机动车燃油需求占全国全年石油总需求的一半以上,由于我国的石油资源短缺,石油进口量以每年两位数字的百分比增长,未来10~15年内能源缺口将达到60%。与此同时,大中城市80%以上的一氧化碳、40%以上的氮氧化物和碳氢化合物的污染以及20%~30%的含铅颗粒污染物均来自于机动车的尾气排放。

付宇告诉记者,过去几年我国新能源汽车主要走锂电路线,但是锂电存在的巡航里程短、充电时间长、电池载重量小、环境适应性差等问题。而氢燃料电池车具有巡航里程长、加氢时间短、载重量大、环境适应性好等优点,在新能源汽车领域另辟蹊径,起到很好的补充作用。

他向记者列举了一个例子,纯电动车续航约200公里,氢燃料车续航约350公里,且可随储氢压力的提升进一步提升续驶里程;纯电动车充电需要半小时以上,而氢燃料车仅需要3~5分钟;纯电动车在温度0度以下动力大幅度衰减,40度以上高温时电池续航受到很大影响,而氢燃料车在-30~40度环境范围内都能正常使用。

中国汽车工业协会发布的数据显示,我国氢燃料电池汽车保有量已经超过6000辆,不出意外的话,2020年底,有望达到万辆规模,主要应用于大巴、物流车、重卡、特专车等。

电堆是电化学反应发生的场所,是燃料电池动力系统的核心部件。电堆产品虽然结构简单,但整个电堆包括了氢与氧的气体传质、质子和电子传导、液态水的管理、热传导、力传递等多因素的耦合,产品工程设计难度大。这是一个高壁垒、高投入的行业,全球仅有少数大型车企和相关科研院所的创业团队有专业电堆的产品研发设计能力,其他大多属于“拿来主义”,以集成和仿制为主。

付宇说:“双极板作为电堆的重要组件,由于金属双极板在燃料电池酸性电化学环境下易腐蚀,用抗腐蚀又导电性好的贵金属作为涂层,成本又难以满足商业化应用要求,一直是工艺的难点。我们团队攻克了金属板腐蚀难题。”

随着第一代产品的交付应用,骥翀氢能计划于两个月后上市升级版电堆产品,单位面积的功率密度将从0.9瓦/平方厘米提升到1.2瓦/平方厘米,单堆最大输出功率从100千瓦提升到130千瓦以上。

付宇透露,未来我们的第二代产品的功率密度将进一步提升到1.5瓦/平方厘米,单堆最大输出功率提升到160千瓦以上。

 
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