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：geweinvshigeweixiansheng，woshishanghaijiaodadelaoshi
，womenzuoranliaodianchiqizhongdeguandiancailiao，qianmianshixinnengyuanqiche，youyigepianxiang，yishuoxinnengyuanqichejiushilidianchiche，zhezhishiyigefangmian，shijishanghaiyoulingwaiyidakuai，yinweijinshinianzhegegongzuoguoneizuodeshao，shengyiyebijiaoxiao，danshizaiguowaizhegeshengyishihendade，zuodegongzuofeichangshenrufeichangquanmian。xiamianwojiandanjieshaoyixia，yixieshujuyedoushiwangshanghaiyouqitadeshuju
，buyidingzhunque
，dajiakeyicankao。 　　 　　霧(wu)霾(mai)的(de)問(wen)題(ti)
，霧(wu)霾(mai)對(dui)我(wo)們(men)來(lai)說(shuo)最(zui)主(zhu)要(yao)是(shi)城(cheng)市(shi)裏(li)麵(mian)的(de)霧(wu)霾(mai)
，城(cheng)市(shi)霧(wu)霾(mai)和(he)汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)是(shi)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)的(de)，汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)怎(zen)麼(me)解(jie)決(jue)，我(wo)們(men)說(shuo)了(le)，電(dian)動(dong)車(che)是(shi)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)，或(huo)者(zhe)說(shuo)是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)。能(neng)源(yuan)的(de)問(wen)題(ti)，這(zhe)麼(me)多(duo)的(de)問(wen)題(ti)
，石(shi)油(you)消(xiao)耗(hao)這(zhe)麼(me)多(duo)，幹(gan)嘛(ma)了(le)，大(da)家(jia)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)
，60%被汽車少掉了。風能、太(tai)陽(yang)能(neng)也(ye)有(you)問(wen)題(ti)，怎(zen)麼(me)利(li)用(yong)的(de)問(wen)題(ti)，現(xian)在(zai)利(li)用(yong)率(lv)比(bi)較(jiao)低(di)，是(shi)不(bu)是(shi)有(you)其(qi)他(ta)方(fang)式(shi)，儲(chu)能(neng)用(yong)什(shen)麼(me)方(fang)式(shi)儲(chu)能(neng)。通(tong)過(guo)儲(chu)能(neng)的(de)另(ling)外(wai)一(yi)種(zhong)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)變(bian)成(cheng)氫(qing)能(neng)，可(ke)以(yi)輸(shu)送(song)到(dao)天(tian)然(ran)氣(qi)管(guan)道(dao)裏(li)麵(mian)來(lai)分(fen)配(pei)再(zai)利(li)用(yong)。 　　 　　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，現xian在zai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)他(ta)的(de)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(zai)2015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、戴(dai)姆(mu)勒(le)和(he)福(fu)特(te)


，接(jie)著(zhe)是(shi)豐(feng)田(tian)和(he)寶(bao)馬(ma)
，還(hai)有(you)本(ben)田(tian)和(he)通(tong)用(yong)，現(xian)在(zai)是(shi)這(zhe)些(xie)公(gong)司(si)自(zi)己(ji)在(zai)做(zuo)，因(yin)為(wei)是(shi)新(xin)的(de)一(yi)種(zhong)模(mo)式(shi)
，靠(kao)一(yi)家(jia)是(shi)做(zuo)不(bu)來(lai)的(de)，所(suo)以(yi)大(da)家(jia)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)個(ge)同(tong)來(lai)做(zuo)
，這(zhe)個(ge)市(shi)場(chang)開(kai)了(le)以(yi)後(hou)，接(jie)下(xia)來(lai)是(shi)各(ge)自(zi)提(ti)高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)是(shi)戴(dai)姆(mu)勒(le)的(de)路(lu)線(xian)圖(tu)
，現(xian)在(zai)他(ta)在(zai)做(zuo)第(di)四(si)代(dai)，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量的規模做。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，比較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)的(de)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裏抓起
，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。

　　下xia麵mian簡jian單dan介jie紹shao一yi下xia我wo們men的de一yi些xie工gong作zuo，我wo們men最zui主zhu要yao做zuo一yi個ge膜mo，用yong戴dai姆mu勒le公gong司si的de話hua說shuo，這zhe是shi高gao風feng險xian的de組zu件jian
，對dui這zhe個ge組zu件jian的de要yao求qiu非fei常chang高gao，我wo們men現xian在zai的de情qing況kuang還hai是shi比bi較jiao滿man意yi的de
，國guo外wai的de產chan業ye巨ju頭tou對dui我wo們men也ye非fei常chang親qin睞lai
，奔ben馳chi公gong司si、福特公司跟我們簽署了這樣的戰略合作。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2007年nian開kai始shi的de
，經jing曆li了le一yi個ge階jie段duan一yi個ge階jie段duan的de工gong作zuo，現xian在zai和he戴dai姆mu勒le形xing成cheng了le非fei常chang好hao的de合he作zuo。我wo們men希xi望wang中zhong國guo在zai這zhe樣yang一yi個ge關guan鍵jian的de組zu件jian方fang麵mian能neng夠gou發fa揮hui應ying有you的de作zuo用yong。這zhe是shi我wo們men做zuo的de一yi些xie過guo程cheng，這zhe是shi我wo們men做zuo這zhe個ge膜mo
，這zhe個ge膜mo要yao有you一yi種zhong核he心xin的de材cai料liao，這zhe是shi我wo們men核he心xin材cai料liao
，由you這zhe個ge材cai料liao進jin行xing組zu合he加jia工gong才cai能neng做zuo出chu來lai。這zhe是shi我wo們men的de膜mo在zai汽qi車che裏li麵mian的de表biao現xian，可ke以yi看kan到dao非fei常chang好hao
，他ta們men認ren為wei希xi望wang達da到dao的de目mu標biao，我wo們men在zai這zhe裏li都dou能neng達da到dao。汽qi車che在zai爬pa坡po的de時shi候hou，加jia速su的de時shi候hou，電dian池chi需xu要yao性xing能neng，我wo們men這zhe個ge膜mo表biao現xian得de非fei常chang好hao。另ling外wai因yin為wei汽qi車che在zai熱re的de時shi候hou，加jia速su很hen熱re，這zhe時shi候hou膜mo就jiu幹gan，這zhe時shi候hou造zao成cheng電dian阻zu就jiu會hui升sheng高gao，也ye就jiu是shi說shuo膜mo對dui濕shi度du的de靈ling敏min度du要yao求qiu比bi較jiao高gao。