什么是氢燃料电池?如何才能实现氢燃料电池汽车的快速发展?
来源:宝鄂实业
2019-05-06 16:33
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氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;而氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成,这是氢燃料电池的一项关键技术,它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面,还要对电池的化学反应起催化作用。
安装了这种体积小、容量大的装置。进入70年代以后,随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。
大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同,电网有时呈现为高峰,有时则呈现为低谷,这就会导致停电或电压不稳。另外,传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上,燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能量转换率可达60%~80%,而且污染少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。
氢的化学特性活跃,它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后,形成一种金属氢化物,其中有些金属氢化物的氢含量很高,甚至高于液氢的密度,而且该金属氢化物在一定温度条件下会分解,并把所吸收的氢释放出来,这就构成了一种良好的贮氢材料。分析人士认为,从当下产业探索路径来看,一方面是从商用车切入,弥补技术差距;另一方面是关键核心零部件,实现国产化,从而达到最终的“弯道超车”。
目前,国内已经开展氢燃料电池汽车试点运营的项目,几乎都集中在商用车领域,包括上汽大通的轻客FCV80,已经在佛山、上海和大连抚顺展开固定路线载客运营。而北汽福田、郑州宇通等公交车项目也在各地投标上马。
在广东,一个较为完善的氢能源汽车产业链已经初步完成。5月8日,爱德曼氢燃料电池生产项目落户南海,计划投资30亿元,年产能8万台氢燃料电池,分三期推进,其中首期项目将于今年投产,全部项目达产后,预计年产值200亿元以上。
此前的3个月,广东长江汽车整车生产及氢动力研发中心项目也落户南海,该项目争取于2019年建成投产,年产新能源汽车6万辆,建成后总产值将达200亿元。几乎与此同时,东风特种商用车年产能为5000辆的新能源商用车生产线也落户云浮。
3月29日,广东重塑能源科技有限公司在云浮挂牌计划建成氢燃料电池核心零部件试验验证和生产销售能力,以推动国内氢燃料电池行业本土化、自主化进程。重塑能源董事长林琦介绍,重塑在大功率的DC/DC、空压机均实现了自主研发,接下来将继续通过自主研发或与供应商联合研发,到2020年最关键的五大零部件实现自主研发,而到2025年关键零部件第二代产品将推出。
据悉,在佛山(云浮)产业转移工业园,目前在构建氢能与燃料电池产业体系方面已走在全国前列,截至今年4月,成功引进集聚上中游氢能核心企业16家,投资总额超50亿元,随着产业链的集聚,将加速推进氢能产业自主化进程。
“我国也会积极推动燃料电池汽车的应用。但我不认为氢燃料电池汽车即将迎来产业风口,它还面临着很多困难。”国家新能源汽车创新工程项目专家组组长王秉刚则表示,氢燃料电池汽车与电动车更多是一种相互补充、各自分工,甚至还可能有其它技术可选择。