探讨燃料电池储氢技术的研发进展
来源：宝鄂实业
2019-06-17 10:54
点击量：次
然而现实却令人尴尬。国外的燃料电池车已经实现量产，但我国车用燃料电池却还处在技术验证阶段，几乎无部件生产商，无车用电堆生产公司，有的只是极少量商业运行燃料电池车。
造成这一现实的原因很多。与纯电动车不同，氢燃料电池汽车技术门槛高，而中国的技术积累时间较短，技术链不完善，产业化能力较弱。其次，燃料电池汽车的研发需要巨额投入，在缺乏政策引导的情况下，我国在燃料电池方面的资金和技术力量投入严重不足。此外，在我国中国车企的发展方向受政府的影响很大。除上汽等少数车企外，大多数整车企业在氢燃料电池汽车方面没有开展实质性研发和产业化准备。但是技术的进展和突破，如果不依靠车企的力量，仅仅依靠科研机构和高校，不论是效率还是量产化上都要大打折扣。
关键材料无批量生产线也是其中的一个重要原因。车用燃料电池，大多为质子交换膜燃料电池，它有两大关键部件，即膜电极组件与双极板。前者由三部分构成：质子交换膜、催化层和气体扩散层，它们决定着燃料电池的寿命和性能。
“巧妇难为无米之炊。我们的关键材料长期依赖国外，一旦国外禁售，我国的燃料电池产业便没有了材料基础支撑。”清华大学氢燃料电池实验室主任王诚说。
其实，这些材料我国并非完全没有，有些实验室成果甚至已经达到了国际水平。然而，没有批量生产线，燃料电池产业链依然梗阻。特别是在气体扩散层量产技术方面，我国还是空白。“这是因为气体扩散层的石墨化工序需要经过2000℃以上的高温才能制备，但关键设备高温炉技术还掌握在国外手中。”王诚解释道。
想要实现材料的批量生产，需突破三项关键技术：一是反应条件的均一，以确保批次的稳定性；二是铂颗粒纳米尺寸控制，确保催化活性比表面积；三是提升碳载体的稳定性，达到车用工况下的使用寿命。正因为需解决一致性和成本控制问题，所以它和实验室制备的难度不可同日而语。
将实验室成果进行工业化放大是一项关键技术，需要企业的介入。长期以来，我国燃料电池的研发主要由高校和科研院所进行。企业持观望态度，参与得少，加入得晚。这导致基础研究和应用之间的断裂，进而使得关键材料的工业化成为一道坎。
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》对燃料电池车的发展寄予更高期望，与“十二五”规划相比，新规划重点提到：要系统推进燃料电池车的研发与产业化；推动高性能低成本燃料电池材料和系统关键部件研发；推动车载储氢系统以及氢制备、储运和加注技术发展，推进加氢站建设。规划还明确，到2020年，要实现燃料电池车批量生产和规模化示范应用。
