燃料电池|谨防燃料电池宣传浮夸风

近年来 , 随着我国氢能产业的蓬勃发展 , 国内分析氢能产业链的文章很多 , 但都浮于表面 , 真正对我国和世界先进水平的差距进行分析的很少 。
近日 , 国电投氢能公司首席技术官柴茂荣接受了科技日报采访人员的专访 。 针对一些国内媒体对氢能及燃料电池技术进步的过度炒作 , 他说 , 国内的很多公司都号称能生产出燃料电池电堆 , 但和世界最先进的燃料电池技术相比 , 差距仍大 。
起了个大早 , 赶了个晚集
“我国燃料电池虽起了个大早 , 但在关键核心材料、技术工艺和推广应用方面 , 还有很大差距或进步空间 。 ”柴茂荣表示 。
我国是世界产氢大国 , 产量近3000万吨 , 绝对是世界第一 。 但氢气基本上都用在了石油精炼、加氢重整和合成氨、甲醇等方面 , 而用于燃料电池等的高纯氢气 , 则不到百分之一 。 粗氢很便宜 , 每公斤不到10元 , 但到了加氢站 , 则价格差不多涨了10倍 。
目前 , 国内氢气压缩、精制、加氢站关键设备、零配件和技术大部分都还依赖国外 。 氢气瓶用材料 , 如高强度碳纤维、密封胶、气瓶阀组等基本也依赖国外 , 造成成本居高不下 。
【燃料电池|谨防燃料电池宣传浮夸风】在燃料电池方面 , 国内人为地把燃料电池应用区分为乘用车用和商用车用 , 轻易地得出燃料电池只适合于重卡等商用车的结论 。 实际上 , 国外燃料电池乘用车和商用车的开发基本上是同步进行的 , 而燃料电池乘用车技术相对更成熟 。 比如丰田Mirai氢燃料电池汽车已经实现了商业化 , 它和同档次的电动汽车特斯拉Model S同台竞争 , 价格基本相当 , 而续航距离和安全可靠性更优 。
与国外相比至少还差一代
我国因为到目前为止燃料电池原材料基本依赖进口 , 价高质次 , 电堆体积大、功率密度小 , 加速性、稳定性都严重不足 , 难以实现在乘用车上使用 。 而且 , 国内用峰值功率除以活性区体积计算出来的功率密度 , 和国外平均单电池0.65V以上在汽车运行工况下的额定功率相比 , 实质意义有限 。 至于耐久性 , 国外要求15年寿命 , 5000小时无故障 , 国内简单地理解成用5000小时劣化系数来计算 , 更是相差甚远 。
最近 , 某国外公司的不少电堆已经进入中国市场 , 很多做成系统并已在几大检测机构中测试 。 相比之下 , 同样标称130kW的电堆 , 体积不到国产电堆的一半 , 而按同样单电池0.65V计的额定功率 , 国产电堆功率比进口电堆至少低20%以上 。 “实际上 , 我们国产的很多电堆和世界最先进的电堆技术相比 , 至少还差一代以上 。 ”柴茂荣强调 。
此外 , 在关键材料上 , 我国有很多厂家都宣传能生产 。 但实际上 , 催化剂方面 , 国内在耐久性能、单位铂金的发电电流MMA都有很大的差异 , 具体体现在担载工艺和载体选材上 。 贵金属颗粒大小不均匀 , 载位不稳定 , 抗反极、抗毒性差 , 也没有人开发高耐久性能载体;质子交换膜方面 , 高温拉伸强度、低加湿质子传导率、滲氢电流等主要指标和国际水平相差一个数量级 。 国内拿杜邦质子膜对标 , 但车载用高功率电堆用质子膜 , 国外早在十几年前就已不再使用杜邦的质子膜 。 还有碳纸扩散层 , 从导电碳纤维到抄纸到成纸工艺技术 , 国内也一直没有突破 。

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