燃料电池:技术壁垒、加氢站建设仍是制约发展的主要因素
发表时间:2019-05-09 17:20来源:中国能源新闻网

  近日,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢在其发表的《促进新能源汽车产业健康发展》主题演讲中呼吁,我国要加大对燃料电池的研发力度,攻克基础材料、核心技术和关键部件难关。

 

  燃料电池要得到发展,提高功率密度是必须攻克的难关。万钢表示:“燃料电池的电堆功率密度已经超过了2公斤/升,双极板的研发和批量化也取得了技术进展。动力系统和集成技术进展迅速,研发的70兆帕车载高压供氢系统以及70兆帕的氢气罐的标准也正在形成的过程当中,可能不久就会公布。”

 

  研究机构在推动氢燃料发展方面做出了不懈的努力。2018年10月,中国科学院大连化学物理研究所在燃料电池与超级电容器复合电源研究方面,实现了化学电源高功率密度和高能量密度两者兼得,该所团队创新性地设计并构筑了一种基于赝电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C(阴极)或PtRu/C(阳极)的新型双效电极,借此构建了原位直接甲醇燃料电池与超级电容器复合电源。

 

  此外,清华大学的研究团队在2018年7月攻克了氢燃料电池催化剂的产业化难题,而价格仅为同类进口产品的一半。此前,催化剂的使用一直依赖高成本进口,而催化剂则是能让氢燃料电池提供电能的关键材料,因此一直制约了我国氢能产业的自主发展。

 

  目前,该催化剂系列化产品已应用在中科院、高校和多家燃料电池公司的燃料电池电堆中。已建成燃料电池催化剂量产线,产能达到1200g/天规模, 可满足60台燃料电池客车使用,预计今年我国燃料电池电堆的生产能力将达40万千瓦。

 

  企业们也积极投身于燃料电池的研发之中。

 

  11月13日,潍柴动力股份有限公司通过全资子公司潍柴动力(香港)国际发展有限公司认购加拿大巴拉德动力系统有限公司19.9%股份,并组建了合资公司。双方将一同开发下一代氢燃料电池产品,快速实现相关领先技术在中国商业化和工程化落地。

 

  另一电池企业——猛狮科技,也与与美国康奈尔大学能源材料研究中心联合建设了康奈尔大学能源材料研究中心(中国),双方将共同发力氢燃料电池技术路线研究,推动氢燃料电池汽车尽快产业化。

 

  此外,雄韬股份旗下雄韬氢雄年产10万套燃料电池系统一期工程在2018年9月18日也正式在大同投产,山西省也迎来省内首条燃料电池发动机产线。在研发方面,雄韬氢雄规划建设武汉市氢能技术研究中心,设立技术转移及产业化中心,孵化氢气系统、空气系统、电控系统等辅助系统关键零部件技术。

 

  谈到燃料电池,加氢站的建设也是一个无法绕开的话题。中国工程院院士衣宝廉曾表示:“现在中国的加氢站有10台左右正在运行,明年预计有100台左右。”

 

  目前,张家口、云浮和上海是加氢站运行最频繁、加氢量最多的城市。各城市也纷纷提出了加氢站建设的规划:

 

  苏州:到2020年,建成加氢站近10 座;到2025年,建成加氢站近40 座。

 

  如皋:目前,如皋已有2座加氢站建设完成,到2020年,如皋将建成加氢站6座,南通其余各县(市)区也将至少建成加氢站1座。

 

  上海:到2020年建设加氢站5至10座。

 

  佛山:目前,佛山市已有2座加氢站,另有8座加氢站项目于2018年8月在佛山市联合动工。

 

  武汉:2018-2020年,建设5-20座加氢站;到2025年,建成加氢站30-100座。

 

  山东:《山东省氢能源产业发展路线图》(建议稿)提出,到2020年,加氢站达20座;到2025年,加氢站达200座;到2030年,加氢站达500座。

 

  虽然我国在燃料电池发展上一直在不断进步,但是燃料电池特别是氢燃料电池的发展仍处于初级阶段,政府补贴目前仍是燃料电池的主要依靠,同时大部分核心零部件需要依赖进口,部分零部件实现自主批产在2020年后。技术难度大、加氢站基础设施的不完善、成本高、运输风险大等问题都是制约氢燃料电池大规模推广的重要影响因素。

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