近日，我國高科技創(chuàng)新企業(yè)在燃料電池車的“心臟”――電堆領域取得關鍵突破，成功解決了電堆壽命這一行業(yè)難題，發(fā)布了其自主研發(fā)的第一代車用燃料電池金屬雙極板電堆產品。
這意味著，在燃料電池領域，我國將進一步擺脫對進口的依賴，步入國產自主開發(fā)“快車道”。
鋰電缺陷“氫”電來補
據(jù)了解，我國新能源汽車主要分為鋰電動車和氫燃料電池車兩大類，其共同特點都是“零排放”。
目前，前者已經(jīng)得到了一定程度的普及，但其巡航里程短、充電時間長、電池載重量小、環(huán)境適應性差等問題仍未得到很好解決。
相比之下，氫燃料電池車具有巡航里程長、加氫時間短、載重量大、環(huán)境適應性好等優(yōu)點，可以作為鋰電池車的重要補充，也是新能源汽車的重點發(fā)展方向之一。
“一般來說，純電動車充電需要半小時以上，而氫燃料車僅需要3-5分鐘。”驥?氫能創(chuàng)始人付宇博士告訴記者，在續(xù)航里程和溫度適應性等方面，氫燃料車都優(yōu)于鋰電池車。
核心技術破解行業(yè)難題
然而在產業(yè)化方面，氫能源車的進展卻遠遠落后于鋰電池車。付宇透露，在我國，氫燃料電池汽車主要應用于大巴、物流車、重卡、特專車等領域，還處于發(fā)展初期，未正式進入乘用車領域。
記者了解到，在電堆的制造方面，目前國際上主要有兩種技術路線：石墨雙極板和金屬雙極板。其中，石墨雙極板占據(jù)當前主要的市場份額。金屬雙極板作為石墨雙極板的升級替代產品，具有質量輕體積小、量產成本低等優(yōu)勢，正在被國內外車企寄予厚望。
“金屬板電堆技術目前國外車企處于領先位置，國產化程度很低。”付宇介紹，當前，金屬電堆技術的研發(fā)突破點，主要集中在其壽命和可靠性上。驥?氫能通過采用戰(zhàn)略合作伙伴常州翊邁的第四代超高耐蝕導電非貴金屬涂層技術，成功解決了金屬雙極板電堆壽命這一行業(yè)技術難題。
“搖籃”孕育的創(chuàng)業(yè)團隊
據(jù)了解，公司核心團隊來自于“中國燃料電池搖籃”中科院大連化學物理研究所，以及燃料電池及氫源技術國家工程研究中心等電堆開發(fā)“國家隊”，80%的成員都是碩士以上學歷，平均有7-8年的行業(yè)經(jīng)驗。目前，團隊圍繞產品申報了30項專利，其中13項已獲授權。
此次發(fā)布的MH170作為驥?氫能第一代產品，定位于國內一流金屬板電堆，具有比功率密度高、壽命與可靠性高、低溫自啟動能力強、量產成本低等優(yōu)勢，助力我國氫燃料汽車核心部件打破進口瓶頸，目前已與某燃料電池系統(tǒng)頭部企業(yè)達成合作協(xié)議。
付宇表示，隨著第一代產品的交付應用，驥?氫能計劃于2個月后上市升級版電堆產品，單位面積的功率密度將從0.9W/cm?提升到1.2W/cm?，單堆最大輸出功率從100kW提升到130kW以上。未來的第二代產品，將進一步提升到1.5W/cm?，單堆最大輸出功率提升到160kW以上，并且成本也將進一步降低。
氫燃料電池車“三步走”
“氫燃料電池，被認為是汽車動力的‘終極解決方案’。”付宇告訴記者，氫燃料電池可以不需要經(jīng)過“燃燒”，就能通過電化學反應直接把氫燃料中的化學能變成電能，同時生成水，是零污染零排放的“未來能源”。
“氫燃料車雖然起步較晚，但增速很快。目前，每年以100%或者更高的速度快速增長。國內增速高于國外。”付宇說。
在付宇看來，氫燃料電池的應用前景可期。他表示，前期主要應用在物流車上，在政策要求一定比例的新能源車的情況下，“由于物流運輸對續(xù)航里程和載重量等方面的高要求，氫能源車將迅速搶占這部分市場。”
燃料電池的下一個應用領域是重型卡車。“存量占不到20%的重型卡車，貢獻了60%以上的大氣污染”付宇表示，在重型卡車上，鋰電的劣勢進一步放大，燃料電池將是唯一的解決方案。
未來，通過這部分應用，燃料電池的價值將得到充分體現(xiàn)，產品逐步驗證成熟，形成規(guī)模，成本也將降至合理水平。在此基礎上，燃料電池將會在乘用車上大規(guī)模應用，“當然，走到這一步還需突破加氫站等基礎設施數(shù)量不足的問題。”付宇坦言。
“未來能源”風口正勁
4月10日，國家能源局發(fā)布中華人民共和國能源法(征求意見稿)。其中，“能源”的定義為：產生熱能、機械能、電能、核能和化學能等能量的資源，主要包括煤炭、石油、天然氣(含頁巖氣、煤層氣、生物天然氣等)、核能、氫能、風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能、電力和熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。
“這是氫能首次被列入我國的能源體系，并且排在風能和太陽能之前。”付宇解釋，在這之前，氫還是被按照“危險化學品”來管理的。
氫能，將有助于解決國家對化石能源的依賴，達到節(jié)能減排的目標。付宇表示，“當前，日本、韓國等正在建設氫能社會，歐洲則規(guī)劃建立碳平衡的能源體系，氫能在我國的戰(zhàn)略地位也越來越重要。”
2016年，中國汽車工程學會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》中預計，2020年、2025年和2030年，中國燃料電池汽車的規(guī)模將分別達到5000輛、5萬輛以及百萬輛。
當前，燃料電池車全國保有量為6000余輛。顯然，實際情況比之前預計的還要稍快些。“中國汽車市場是一個每年產銷兩千多萬輛的萬億級市場，當技術和各方面的資源結合在一起，將會迸發(fā)出巨大的能量。”付宇說。
