中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:氫作為重要的能源載體通過燃料電池而應(yīng)用于未來(lái)的交通領(lǐng)域已獲得業(yè)內(nèi)共識(shí),汽車制造商們對(duì)燃料電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已不再處于觀望的態(tài)度,而認(rèn)為即使目前燃料電池遇到一些困難,也只是暫時(shí)的,燃料電池汽車必然是22世紀(jì)的綠色環(huán)保汽車。一些領(lǐng)先的汽車制造公司以及燃料電池制造商,如戴姆勒克萊斯勒、本田、通用汽車、加拿大巴拉德、美國(guó)聯(lián)合技術(shù)動(dòng)力等公司積極開發(fā)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)并取得了可喜的成績(jī)。在第 18屆世界氫能大會(huì)上,這些公司的領(lǐng)導(dǎo)人積極闡述自己的觀點(diǎn),而在會(huì)場(chǎng)外,多家汽車公司展示了最新的燃料電池汽車并進(jìn)行試乘試駕,他們的報(bào)告體現(xiàn)出對(duì)燃料電池基礎(chǔ)研究、燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)、燃料電池汽車的未來(lái)走向、燃料電池汽車的環(huán)境影響技術(shù)對(duì)策、氫氣加注技術(shù)、氫能基礎(chǔ)設(shè)施等方面的極大的研究力度和對(duì)搶先占領(lǐng)未來(lái)汽車市場(chǎng)的強(qiáng)烈意識(shí)。
燃料電池汽車商業(yè)化最需要解決的問題是可靠性、壽命及費(fèi)用,另外,材料和系統(tǒng)的發(fā)展及大批量生產(chǎn)的技術(shù)亦是目前燃料電池汽車需要解決的困難。在第 18 屆世界氫能大會(huì)上, 戴姆勒克萊斯勒公司總裁 Dr. Dieter Zetsche 做了題為“氫能在汽車工業(yè)的應(yīng)用 ”的報(bào)告,對(duì)氫燃料和氫基礎(chǔ)設(shè)施投入了極大的關(guān)注。 加拿大巴拉德(Ballard)汽車公司的研究人員提出燃料電池的基礎(chǔ)研究是基本,但將來(lái)大規(guī)模的發(fā)展,在系統(tǒng)集成方面則要付出更多的努力。 Opel 公司的 LarsPeter Thiesen在報(bào)告中『24』提到Opel 將在 Hydrogen4 的基礎(chǔ)上研發(fā)下一代的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)其一些指標(biāo)有了明確的想法,如其重量和體積均只有目前的 1/2;Pt 用量大幅度地降低,到 2015 年至少降低一半,整個(gè)燃料電池系統(tǒng)只需要30g的Pt,從而大幅度降低燃料電池的費(fèi)用 ;燃料電池的耐久性能顯著提高,達(dá)到 2015 年 210000km 的目標(biāo)。在氫基礎(chǔ)設(shè)施方面, 工業(yè)界已有 70MPa 氫氣快速加注的技術(shù)解決方案,如通過在-40℃預(yù)冷卻達(dá)到 3min 內(nèi)完成加注的目標(biāo),并通過紅外通訊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車載儲(chǔ)氫罐內(nèi)壓力和溫度的變化,提高加注系統(tǒng)的可靠性。但德國(guó)柏林的燃料電池汽車及加氫站示范運(yùn)行結(jié)果顯示氫加注系統(tǒng)的可靠性還是低于預(yù)期。顯然,提高加氫站的可靠性、可操作性和燃料易獲得性(服務(wù)的便利性)對(duì)燃料電池汽車市場(chǎng)化亦起著很重要的作用。
本次大會(huì),從發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展?fàn)顩r可以看出氫能與燃料電池技術(shù)的研發(fā)已從政府資助項(xiàng)目逐步過渡到眾多的工業(yè)公司資助和發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù),并且無(wú)論在材料還是系統(tǒng)方面在國(guó)際市場(chǎng)已占據(jù)了領(lǐng)先地位。以日本為例,從基礎(chǔ)材料到系統(tǒng)方面,已經(jīng)形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈 ,如TANAKA 的催化劑 ,Asahi KASEI 的膜 ,GORE-TEX 的膜和MEA,TORAY和 MITSUBISHI RAYON 的氣體擴(kuò)散層 ,NOK-FREDENBERG的氣體擴(kuò)散層、密封材料和增濕材料等,這些材料已占據(jù)了國(guó)際市場(chǎng)的領(lǐng)先地位,而在系統(tǒng)方面,日本的NEDO和一些大公司,如豐田、本田、日產(chǎn)、三菱都重點(diǎn)資助和發(fā)展車用質(zhì)子交換膜燃料電池以及固定站燃料電池的發(fā)展。德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)燃料電池部KarlP. Kiessling 主席在會(huì)上指出在德國(guó)大概有200多家燃料電池系統(tǒng)和組件的供應(yīng)商,德國(guó)的工業(yè)界已經(jīng)形成了共識(shí)和聯(lián)盟以實(shí)現(xiàn)燃料電池技術(shù)的突破??傮w而言,各發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)燃料電池汽車發(fā)展的中長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)布局完畢,在基礎(chǔ)研究方面不遺余力地努力,在系統(tǒng)集成方面已經(jīng)瞄準(zhǔn)在可靠性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)輕量化、小體積以及批量生產(chǎn)的工藝和機(jī)械設(shè)備等目標(biāo)。
目前中國(guó)的燃料電池基礎(chǔ)研究方面還相對(duì)薄弱,很多原材料依賴于進(jìn)口,如催化劑和碳紙的供應(yīng)一直受國(guó)外供應(yīng)商的限制,并且價(jià)格非常昂貴。因此中國(guó)應(yīng)該在基礎(chǔ)研究方面繼續(xù)加大投入,需要政府積極支持研究所和高校投入相關(guān)基礎(chǔ)研究。另一方面,國(guó)內(nèi)的能源公司和汽車公司也應(yīng)大力度地參與到氫能與燃料電池汽車研發(fā)中,尤其在系統(tǒng)集成方面要加大研究的力度,否則將加大與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距,而失去潛在的巨大市場(chǎng)。