燃料電池在新能源汽車上的應用

2014年6月7日
，第八屆中國新能源國際高峰論壇在京召開，400餘名來自國家部委、國際組織、跨國公司、高校院所和企業的代表參會，共話“生態文明與新能源革命”背景下的全球新能源發展。在8日舉行的儲能與新能源汽車專業論壇上
，上海交大教授、國家全氟離子膜科研帶頭人張永明發表演講，北極星電力網整理現場內容如下：

張永明：各ge位wei女nv士shi各ge位wei先xian生sheng，我wo是shi上shang海hai交jiao大da的de老lao師shi，我wo們men做zuo燃ran料liao電dian池chi其qi中zhong的de關guan鍵jian材cai料liao，前qian麵mian是shi新xin能neng源yuan汽qi車che，有you一yi個ge偏pian向xiang，一yi說shuo新xin能neng源yuan汽qi車che就jiu是shi鋰li電dian池chi車che，這zhe隻zhi是shi一yi個ge方fang麵mian
，實shi際ji上shang還hai有you另ling外wai一yi大da塊kuai
，因yin為wei近jin十shi年nian這zhe個ge工gong作zuo國guo內nei做zuo得de少shao，生sheng意yi也ye比bi較jiao小xiao，但dan是shi在zai國guo外wai這zhe個ge生sheng意yi是shi很hen大da的de
，做zuo的de工gong作zuo非fei常chang深shen入ru非fei常chang全quan麵mian。下xia麵mian我wo簡jian單dan介jie紹shao一yi下xia，一yi些xie數shu據ju也ye都dou是shi網wang上shang還hai有you其qi他ta的de數shu據ju，不bu一yi定ding準zhun確que，大da家jia可ke以yi參can考kao。

wumaidewenti，wumaiduiwomenlaishuozuizhuyaoshichengshilimiandewumai
，chengshiwumaiheqicheweiqishizhijiexiangguande，qicheweiqizenmejiejue，womenshuole，diandongcheshiyigefangxiang，huozheshuoshiweiyideyigefangxiang。nengyuandewenti

，zhemeduodewenti，shiyouxiaohaozhemeduo，ganmale，dajiakeyikandao
，60%被汽車燒掉了。風能
、taiyangnengyeyouwenti
，zenmeliyongdewenti，xianzailiyonglvbijiaodi
，shibushiyouqitafangshi，chunengyongshenmefangshichuneng。tongguochunengdelingwaiyizhongfangshi，keyibianchengqingneng，keyishusongdaotianranqiguandaolimianlaifenpeizailiyong。

xiamianjieshaoyixiaranliaodianchixinnengyuanqiche
，xinnengyuanqichedajiakanyougezhonggeyangdexinnengyuanqiche，womentingdebijiaoduodeshichundiandongche
，shijishangranliaodianchiqicheyeshichundiandongche，ranliaodianchihelidianchishibuyiyangde，tashiyigefadongjigainian，hewomenxianzairanyouneiranjiyuanlishiyiyangde，lidianchishicunzaishangmiande，ranliaodianchijiushiyigefadongji
，suoyizhelianggedequbiewomenyaofenqingchu。

zhegeshiranliaodianchiqichedeqingkuang
，zheshibenchigongsideqiche
，xiamianshidonglixitong，zhelimianzuizhuyaodejiushiyigediandui，zhegedianduilimianhexindecailiaojiushiyigemojiashangcuihuaji，duizaiyiqijiuxingchengzhegediandui，zhegewaike，yiliangchededianduiheyitaidiannaodezhujichabuduoda
，jiushiyigefadongjidegainian。

燃料電池我們現在最主要說的就是氫-空(kong)氣(qi)這(zhe)樣(yang)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)，能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)率(lv)非(fei)常(chang)高(gao)，功(gong)率(lv)範(fan)圍(wei)比(bi)較(jiao)大(da)，可(ke)以(yi)很(hen)小(xiao)也(ye)可(ke)以(yi)很(hen)大(da)。現(xian)在(zai)大(da)功(gong)率(lv)的(de)用(yong)在(zai)汽(qi)車(che)上(shang)是(shi)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)的(de)，再(zai)一(yi)個(ge)是(shi)沒(mei)有(you)汙(wu)染(ran)
，因(yin)為(wei)作(zuo)用(yong)完(wan)了(le)產(chan)生(sheng)的(de)唯(wei)一(yi)產(chan)物(wu)就(jiu)是(shi)水(shui)。不(bu)依(yi)賴(lai)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)，安(an)全(quan)性(xing)高(gao)。

下xia麵mian有you一yi些xie有you關guan的de圖tu片pian，加jia氫qing站zhan和he現xian在zai加jia油you站zhan是shi非fei常chang類lei似si的de

，拿na出chu槍qiang一yi插cha，三san分fen鍾zhong五wu分fen鍾zhong加jia完wan跑pao三san百bai到dao六liu百bai公gong裏li，現xian在zai開kai上shang這zhe個ge車che和he你ni開kai汽qi車che沒mei有you什shen麼me區qu別bie
，你ni會hui開kai這zhe個ge車che，完wan全quan一yi樣yang，也ye是shi踩cai油you門men
，用yong力li大da就jiu跑pao得de快kuai，動dong力li非fei常chang足zu。關guan於yu安an全quan性xing
，這zhe有you一yi個ge實shi驗yan
，一yi個ge燃ran料liao電dian池chi車che和he汽qi油you車che，如ru果guo發fa生sheng事shi情qing以yi後hou
，第di一yi張zhang圖tu片pian是shi燃ran燒shao
，因yin為wei氫qing氣qi非fei常chang輕qing
，火huo焰yan柱zhu往wang上shang燒shao，汽qi油you車che就jiu爆bao炸zha了le。這zhe個ge是shi鋰li電dian池chi汽qi車che著zhe火huo。

燃ran料liao電dian池chi汽qi車che是shi替ti代dai內nei燃ran機ji車che的de必bi然ran選xuan擇ze
，很hen多duo人ren這zhe樣yang認ren為wei，但dan是shi很hen多duo人ren沒mei有you認ren識shi到dao這zhe個ge問wen題ti，這zhe個ge問wen題ti大da家jia還hai有you很hen多duo的de爭zheng議yi，我wo們men現xian在zai看kan國guo外wai的de汽qi車che生sheng產chan廠chang家jia，奔ben馳chi、福特
、豐田、寶馬、通tong用yong，現xian在zai所suo有you的de大da公gong司si都dou在zai做zuo這zhe個ge事shi情qing，投tou入ru的de錢qian要yao遠yuan比bi其qi他ta車che多duo的de多duo。大da家jia知zhi道dao日ri產chan前qian幾ji年nian全quan球qiu發fa布bu一yi個ge純chun電dian動dong車che，現xian在zai這zhe個ge車che情qing況kuang按an日ri產chan說shuo，他ta們men現xian在zai要yao把ba主zhu要yao的de精jing力li從cong那na個ge車che轉zhuan到dao燃ran料liao電dian池chi汽qi車che上shang，這zhe是shi一yi個ge方fang向xiang。尼ni桑sang沒mei有you特te斯si拉la做zuo得de好hao，雖sui然ran他ta在zai這zhe上shang麵mian投tou了le精jing力li
，但dan是shi沒mei有you做zuo得de太tai好hao。實shi際ji上shang燃ran料liao電dian池chi汽qi車che和he鋰li電dian池chi汽qi車che
，兩liang個ge是shi一yi種zhong互hu補bu的de，我wo在zai不bu同tong的de領ling域yu在zai用yong，從cong動dong力li來lai講jiang，燃ran料liao電dian池chi車che動dong力li還hai是shi非fei常chang強qiang勁jin的de，你ni要yao多duo大da就jiu有you多duo大da
，他ta不bu受shou限xian製zhi。現xian在zai這zhe些xie汽qi車che廠chang家jia目mu標biao都dou定ding在zai2015年到2017年，實際上應該到2019年，也就是在2020年以前
，這些廠家都要形成自己的大規模生產線，不是說做概念車跑一跑，目標都定在5萬美金以下一輛車。有這麼幾個大的集團，一個是日產、daimulehefute
，jiezheshifengtianhebaoma，haiyoubentianhetongyong，xianzaishizhexiegongsizijizaizuo，yinweishixindeyizhongmoshi
，kaoyijiashizuobulaide，suoyidajiajieheqilaigongtongzuo，zhegeshichangkaileyihou，jiexialaishigezitigaodewenti。zheshidaimuledeluxiantu
，xianzaitazaizuodisidai，2015到2017的第四代。

這是燃料電池汽車的一些數據，燃料電池的動力80KW再加上20KW的鋰電池，這是B-Class的一個數據，100公裏的油耗，用氫氣1公斤，1公斤氫氣提供100KW的動力，就是我們1.8排量的帕薩特，這樣的動力跑100公裏，1公斤氫氣，按美國DOE的數據
，1公斤氫氣是2到4美金。1.8排pai量liang這zhe樣yang一yi個ge能neng耗hao是shi非fei常chang低di的de，現xian在zai是shi完wan全quan能neng夠gou承cheng受shou，為wei什shen麼me現xian在zai推tui動dong部bu分fen出chu來lai，還hai沒mei有you推tui起qi來lai，需xu要yao大da量liang的de基ji礎chu設she施shi
，加jia氫qing站zhan的de建jian設she。生sheng產chan氫qing氣qi是shi沒mei有you問wen題ti的de，關guan鍵jian主zhu要yao是shi基ji礎chu設she施shi沒mei有you做zuo到dao。這zhe是shi豐feng田tian的de一yi個ge商shang業ye化hua路lu線xian，豐feng田tian也ye是shi要yao做zuo，他ta的de混hun合he動dong力li做zuo得de很hen好hao了le，如ru果guo純chun電dian的de他ta原yuan來lai也ye考kao慮lv了le，這zhe是shi他ta們men高gao層ceng來lai說shuo的de一yi些xie話hua，對dui長chang距ju離li的de，從cong一yi個ge城cheng市shi到dao另ling外wai一yi個ge城cheng市shi

，燃ran料liao電dian池chi是shi可ke以yi的de，如ru果guo用yong我wo們men其qi他ta的de
，距ju離li就jiu受shou一yi定ding限xian製zhi。這zhe是shi韓han國guo的de路lu線xian圖tu，這zhe是shi現xian代dai，現xian代dai這zhe個ge車che公gong布bu的de數shu據ju和he奔ben馳chi那na個ge車che是shi差cha不bu多duo的de，他ta充chong一yi次ci氫qing氣qi要yao跑pao594公裏。這是本田日產他們的一些規劃
，基本上都是在2017年左右，現在是2015年，明年就要建成生產線，當然生產線可能比較小，產量低一點，其他的都是照著一開始要做十萬輛的規模做。這是福特的
，福特是2017年要準備量產。他現在動力係統是和戴姆勒共用的，2017年以後是什麼情況
，那是各家可能要有各自的特色了。這是上汽集團，我們非常希望我們中國也能做，上汽集團開始做這個事情了。

燃料電池要進行普及
，必須解決加氫站網絡的問題
，我們國家現在這方麵做得還是差距比較大。

燃料電池還有很多用途
，潛艇，把潛艇用其他動力開到埋伏地點，燃料電池開始運行。還有無人機的動力，用燃料電池是非常適合的。

我們國家燃料電池研究在2005年以前是非常熱的
，2005年nian以yi後hou由you於yu美mei國guo能neng源yuan部bu宣xuan布bu要yao放fang慢man燃ran料liao電dian池chi發fa展zhan的de步bu伐fa
，加jia快kuai鋰li電dian池chi的de發fa展zhan，所suo以yi這zhe十shi年nian步bu伐fa放fang慢man了le，造zao成cheng很hen多duo不bu如ru意yi的de地di方fang。國guo外wai現xian在zai是shi進jin入ru成cheng熟shu化hua的de這zhe樣yang一yi個ge工gong業ye化hua階jie段duan

，國guo內nei處chu於yu研yan究jiu階jie段duan。

鋰li電dian池chi車che不bu多duo說shuo了le，這zhe是shi鋰li電dian池chi各ge種zhong車che的de重zhong量liang和he續xu航hang裏li程cheng的de關guan係xi。氫qing能neng還hai是shi有you巨ju大da產chan業ye的de，將jiang來lai進jin入ru氫qing能neng時shi代dai以yi後hou，中zhong石shi油you中zhong石shi化hua現xian在zai賺zhuan的de錢qian要yao轉zhuan移yi到dao氫qing氣qi上shang了le。

國外都在加快建設加氫站的規劃，這是對我們國家的建議，我們希望真正的從全方位抓起
，就像日本一樣，2000年我們去日本的時候，日本就開始全麵做了。

xiamianjiandanjieshaoyixiawomendeyixiegongzuo，womenzuizhuyaozuoyigemo
，yongdaimulegongsidehuashuo，zheshigaofengxiandezujian，duizhegezujiandeyaoqiufeichanggao，womenxianzaideqingkuanghaishibijiaomanyide
，guowaidechanyejutouduiwomenyefeichangqinglai，benchigongsi、福特公司跟我們簽署了戰略合作。這是我們一個膜的樣品。這個核心組件我們這邊也傾注了很多精力

，我們工作是從2007niankaishide
，jinglileyigejieduandegongzuo
，xianzaihedaimulexingchenglefeichanghaodehezuo。womenxiwangzhongguozaizheyangyigeguanjiandezujianfangmiannenggoufahuiyingyoudezuoyong。zheshiwomenzuodeyixieguocheng，zheshiwomenzuozhegemo
，zhegemoyaoyouyizhonghexindecailiao，zheshiwomenhexincailiao，youzhegecailiaojinxingzuhejiagongcainengzuochulai。zheshiwomendemozaiqichelimiandebiaoxian
，keyikandaofeichanghao
，tamenrenweixiwangdadaodemubiao，womenzaizhelidounengdadao。qichezaipapodeshihou，jiasudeshihou，dianchixuyaoxingneng，womenzhegemobiaoxiandefeichanghao。lingwaiyinweiqichezairedeshihou，jiasuhenre，zheshihoumojiugan，zheshihouzaochengdianzujiuhuishenggao，yejiushishuomoduishidudelingminduyaoqiubijiaogao。zheshiwomendediyidaishiyanxian，zheshixianzaiwomenzaijiandeyigexindemanzushengchanxiansuoxuyaodemodeyige車間，也是一個試驗線。