燃料电池电堆技术让新能源汽车开足马力跑起来
1839年，燃料电池技术问世。20世纪70年代，石油危机引起了能源恐慌，氢能作为一种新兴清洁能源开始受到各国政府的关注。20世纪90年代，包括福特、奔驰在内的国际知名车企纷纷推出燃料电池概念车型。进入21世纪后，氢能与燃料电池技术发展逐渐成熟。近两年，由于氢燃料电池有重量轻、清洁环保、发电效率高、车用体积小、能量密度高、续航里程长等诸多优点，各国对车用燃料电池的研发和应用呈现高速增长态势。
今年4月，财政部等四部委发布的《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》提出，调整补贴方式，开展燃料电池汽车示范应用，明确“以奖代补”建立氢能和燃料电池汽车产业链；随后，《关于开展燃料电池汽车示范推广通知》征求意见稿发布，明确“以奖代补”奖励细则，其中还强化了加氢站建设补贴。
对于燃料电池电堆而言，可靠性高、寿命长、成本低是确保电堆更具竞争力的必要条件。氢能作为能源技术革命的重要方向，已经成为一些企业布局的重点。例如，深圳氢雄开发了国内首条氢燃料电池电堆自动化生产线，实现了整线MES系统管控，所有数据可记录可追溯。据悉，其自主研发的第一代氢燃料电池电堆单组额定功率可达180W，整堆额定功率覆盖18-36kW，预计年产能将达5000套。
6月，国内多家公司披露了燃料电池相关项目的新进度：赛蓝得氢能年产2000套氢燃料电池电堆产业化项目备案；新研氢能年产1000台(套)金属板燃料电池电堆自动化生产线投入生产；未来氢能150万平方米/年燃料电池膜及配套化学品产业化项目竣工。诸多企业相关项目的快速推进，也从一个侧面反映出燃料电池的火热与“受宠”。
其实，燃料电池与锂电池同属于新能源，两者存在互补而非替代关系。目前针对新能源汽车而言，锂电池汽车和燃料电池汽车均属于新能源汽车。从差异方面来看，燃料电池具备低温性能好、续航里程长、加氢速度快等优点，适合叉车、长距离运输车；锂电池具有优良的循环性能，以及便利的充电设施，适合在私家车、城市服务用车等领域。
电堆是电化学反应发生的场所，也是氢燃料电池的核心部件。在氢燃料电池系统里，电堆技术难度高，其性能如何直接关系着氢燃料电池动力乃至整车性能的好坏。电池堆中关键的质子交换膜性能，会直接决定燃料电池车的使用寿命、能量密度、百公里氢耗等多个关键参数。从成本上看，电堆约占氢燃料电池系统的一半，是氢燃料电池汽车里单价高的部件。
在行业标准方面，今年年中《燃料电池术语》、《无人机用氢燃料电池发电系统》、《车用质子交换膜燃料电池堆使用寿命测试评价方法》三项燃料电池国家标准正式发布，上述国标将于2021年1月1日起正式实施。相关行业标准的发布，为膜燃料电池的研制及应用提供了相应的标准依据。
有分析人士指出，燃料电池电堆自动化产线，将成为燃料电池产业发展的重要趋势。拥有自主知识产权的一条从原材料到成品自动化生产线，也是燃料电池企业拥有强大产品制造和技术研发实力的表现。涵盖冲压、清洗、焊接、镀层、密封、装堆和封装等工序的产线，需要配置电堆无尘净化制造车间、电堆封装车间、动力总成装配车间、燃料电池测试中心等基础设备与智能化监控管理系统。而这一切的实现，还需要技术、硬软件等作支撑。
新能源汽车跑起来，将引领新一轮的绿色出行风暴。而在此过程中必不可少的燃料电池，又将带给我们怎样的惊喜呢？
查看全文
作者最近更新
-
一周趣评：两大运营商发布三季度季报；亿纬锂能发布新储能电池智能制造网
2022-10-24
-
以标准化抢占产业高地 人工智能领域首批国标呼之欲出智能制造网2022-10-24
-
借风势，乘风起！用技术“数”写“数字中国”新篇章智能制造网2022-10-24
评论0条评论