易坊好文馆

  1. 首页 > 玩科技 >

燃料|五问科创新风｜燃料电池：基础材料国产化和降成本是关键

燃料电池 技术 成本 电池 燃料 基础 材料 国产化 新风 氢燃料电池 储氢 邱鹏

【编者按】
科技改变世界 ， 创新决定未来 。
站在2021年的新起点 ， 澎湃新闻·智库报告栏目推出新春策划“五问科创新风” ， 我们邀请工程师、产业研究者及企业高管 ， 讲述集成电路、人工智能、自动驾驶、基因测序、燃料电池、区块链、石墨烯、5G等科创领域的理想与现实 ， 找差距、补短板 ， 修炼内功、赋能未来 。

澎湃新闻 张泽红、冯婧 制图
澎湃新闻：目前燃料电池行业的最前沿技术达到什么程度？
邱鹏：在碳中和目标下 ， 汽车产业的能源革命是行业发展的一个必然趋势 。 与锂电池相比 ， 氢能更清洁 。 氢燃料电池的产业链很长,在制氢、储氢、运氢、加氢的各个环节都有自己的核心技术 。 无论是在被誉为“终极环保”的氢能领域 ， 还是包括车用、备电、热电联供、叉车、无人机、船用和分布式发电等在内的下游应用端 。 同时 ， 在动力总成与关键零部件方面也有相应的技术攻关 。
在技术的成熟度和先进性方面 ， 车用领域是走在最前面的 。 由氢燃料电池发动机、车载储氢系统、DC/DC、动力电池系统、电驱动系统、控制系统等组成的燃料电池动力总成系统已经趋于成熟 。 不论是在燃料电池乘用车还是商用车 ， 国际国内很多地方已经开始了商业化示范运营 ， 效果很好 。 燃料电池车将会在新一轮能源技术革命中脱颖而出 ， 呈现在人们眼前的将会是氢能驱动的美好未来 。
在应用方面 ， 燃料电池车辆零污染、零排放、低噪音 ， 起步瞬间相比传统动力车辆更加迅速 。 在大家关注的续航里程方面 ， 相比于纯电动 ， 加注一次氢气能运行500公里 ， 并可以通过增大储氢量进一步延长续时里程 ， 整车一次氢气加注时间约为10分钟 ， 远远优于纯电动充电时间 ， 还可实现低温冷启动 ， 已经具备了规模化量产的条件 。
澎湃新闻：目前国内的燃料电池技术达到了什么样的程度？
邱鹏：2016年以来 ， 中国氢燃料电池实现了高速发展 。 2020年9月 ， 国家相关部委出台了“以奖代补”的政策 ， 将加快燃料电池技术在交通运输领域的商业化、推动燃料电池产业链发展 。 该政策将示范期暂定为四年 ， 在这四年政策窗口期 ， 技术落后、成本过高的企业将进一步被淘汰 ， 优势资源更加集中 ， 有利于行业技术进步 ， 培育龙头企业 。
目前 ， 燃料电池技术在商用车和客车方面已有了一定程度的推广 。 与锂电池相比 ， 氢燃料电池能量密度高 ， 也更适合低温环境 ， 适合重卡、物流车等距离长、载重大的商用车辆使用 。 基本上已经实现了从小型物流车到中重型卡车的全覆盖 。
以重卡为例 ， 国内单系统最大功率可以达到110kw以上 ， 系统的使用寿命也逐步在提高 ， 可以满足增程式商用车使用需求 。 燃料电池公交车在一些地区已经开展了几年的示范运行 ， 人们的接受度也已经逐渐提高 。
供应链方面 ， 近几年有了非常明显的进步 。 目前除了质子交换膜、催化剂和碳纸三个基础材料和部分传感器外 ， 正在进行国产材料的验证 ， 其它核心零部件如电堆、空压机、氢循环系统、DCDC、储氢瓶等 ， 国产化率已经非常高 。
【燃料|五问科创新风｜燃料电池：基础材料国产化和降成本是关键】澎湃新闻：与国外先进技术相比 ， 中国氢燃料电池的短板在哪里？
邱鹏：一是燃料电池的基础材料国产化程度需要进一步提高 。 由于国内的基础材料质量参差不齐 ， 产品的可靠性和耐久性尚需提高 ， 所以目前燃料电池的基础材料主要依赖于进口 。
二是基础设施不完善 。 加氢站等基础设施网络还不完善 ， 无法覆盖整个城市 ， 用户加氢十分不便 ， 限制了氢燃料电池车在市场上大规模的推广 。
三是氢能标准法规不健全 。 氢能的使用属于危化品管理 ， 而且比危化品的管理要求更严格 ， 目前包括车载高压储氢、管道运氢、液氢等先进技术的应用都存在困难 。
澎湃新闻：未来氢燃料电池行业的发展重点是什么？
邱鹏：首先 ， 要做好顶层设计 。 在国家层面明确氢能与燃料电池产业的定位 ， 明确产业近中远期的阶段性发展目标、技术路线和支持政策 。
其次 ， 合理布局各地氢能产业 。 因地制宜 ， 基于各地氢能产业基础和定位 ， 实施科学管理 ， 重点扶持头部企业 ， 避免大规模低水平同质化重复建设 。
最后 ， 鼓励科技创新 。 针对产业链的薄弱环节给予政策扶持和补贴激励 ， 对于产业链“卡脖子”技术进行重点攻关 。
澎湃新闻：氢燃料电池行业未来需要克服哪些难题？
邱鹏：首先是成本问题 。 目前 ， 氢燃料电池由于研发投入高、规模化程度不高 ， 所以产品的生产成本较高 ， 比传统汽车、柴油车贵很多 。 这种情况下 ， 要加大资金、资源投入 ， 做好技术研发 ， 推进产品的迭代 。 同时 ， 通过规模化量产 ， 工艺技术升级 ， 降低生产成本 。
其次是产品的可靠性和耐久性问题 。 在加大技术研发的同时 ， 也需要通过大规模的商业化生产和运行 ， 积累更多样本 ， 发现问题 ， 对产品进行改进、优化和迭代 。
人才短缺也是关键问题 。 氢能与燃料电池的产业链非常广 ， 可以带动多个周边产业的发展 。 人才是技术和产业发展的关键 。 目前燃料电池人才供不应求 ， 缺口很大 。 既需要加大本土人才培养力度 ， 同时也需要引进更多国内外氢燃料电池领域的人才 ， 让更多人投身这一领域 ， 促进该产业的发展 。
(本文来自澎湃新闻 ， 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

    推荐阅读


    上一篇：最新消息|[图]Nothing要推手机？一加创始人裴宇获Essential品牌

    下一篇：新浪科技|“美版花呗”Affirm：考虑接纳加密货币