9 观点呈现 我国燃料电池系统的发展
燃料电池是一种很有前途的清洁能源,在未来很可能代替传统能源成为主要能源。因此,很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。近20年来,我国科技人员经过不懈努力,在燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展。但由于研究投入和产业化资金数量很少,燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距,燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏,技术人才不足,成本高、耐久性差,研究力量分散,产业化体系尚未形成,尤其是缺少企业的参与,很难将研究成果进行示范应用。
预计在未来10年-15年内,我国科技人员开发的燃料电池必将作为便携式电源,首先实现产业化批量生产,用于各类便携式数码产品;作为驱动电源,在便携式电池实现产业化3年-5年后,用于燃料电池电动汽车;作为分散电站,与驱动电源的产业化同步,用于家庭、办公大楼、医院、商业区、社区供电;进而向燃料电池与蒸汽轮机技术集成方向发展,形成联合循环发电技术。
10 观点呈现 燃料电池系统在实践中的应用(一)
燃料电池用途广泛,既可应用于军事、空间、发电厂领域,也可应用于机动车、移动设备、居民家庭等领域。早期燃料电池发展焦点集中在军事空间等专业应用以及千瓦级以上分散式发电上。目前,电动车领域成为燃料电池应用的主要方向。
我国燃料电池汽车发展的真正起点是2001年开始实施的“十五”863电动汽车重大专项。在“十五”及“十一五”国家863相关项目的支持下,已开发出巴士使用的大型燃料电池能源系统、轿车用中型燃料电池能源系统和场馆车使用的微型燃料电池系统。国内目前用于示范的氢燃料电池汽车已达200余辆,累计运行里程十余万公里,虽然性能已经与国际水平接近,但成本、耐久性等方面亟待改善。
与传统汽车相比,燃料电池汽车零排放或近似零排放,减少了机油泄漏带来的水污染,降低了温室气体的排放,提高了燃油经济性和发动机燃烧效率,运行平稳无噪声。新能源汽车主要包括燃料电池电动汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车、纯电动汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车各类型产品。
11 观点呈现 燃料电池系统在实践中的应用(二)
从动力输出可划分为纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
现阶段,因燃料电池汽车成本较高,国家和地方政府都有相应的补贴政策来支持燃料电池汽车的发展。燃料电池乘用车是20万元每辆,燃料电池轻型客车、货车30万元每辆,燃料电池大中型客车、中重型货车50万元每辆。燃料电池汽车的技术要求燃料电池系统的额定功率不低于驱动电机额定功率的30%,且不小于30kW。燃料电池系统额定功率大于10kW但小于30kW的燃料电池乘用车,按燃料电池系统额定功率6000元/kW给予补贴。燃料电池汽车纯电续驶里程不低于300公里。
目前,燃料电池汽车发展趋势良好。日本计划在2020年达到4万辆燃料电池汽车,2025年达到20万辆,2030年达到80万辆,2020年加氢站达到160座,2025年达到320座。欧盟于2014年7月宣布启动第二期燃料电池和氢能产学研发计划(2014-2020)年,总预算13.3亿欧元,比第一期经费增加了45%。《中国制造2025》明确继续支持燃料电池汽车发展,预计在2025年燃料电池汽车产销将达到10万辆。在关键零部件方面,燃料电池冷启动温度降至-40℃,质量比功率达到2.5kW/kg,寿命超过5000h。


