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。

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%被汽車燒掉了。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。

下xia麵mian介jie紹shao一yi下xia燃ran料liao電dian池chi新xin能neng源yuan汽qi車che，新xin能neng源yuan汽qi車che大da家jia看kan有you各ge種zhong各ge樣yang的de新xin能neng源yuan汽qi車che，我wo們men聽ting得de比bi較jiao多duo的de是shi純chun電dian動dong車che
，實shi際ji上shang燃ran料liao電dian池chi汽qi車che也ye是shi純chun電dian動dong車che
，燃ran料liao電dian池chi和he鋰li電dian池chi是shi不bu一yi樣yang的de，他ta是shi一yi個ge發fa動dong機ji概gai念nian，和he我wo們men現xian在zai燃ran油you內nei燃ran機ji原yuan理li是shi一yi樣yang的de，鋰li電dian池chi是shi存cun在zai上shang麵mian的de，燃ran料liao電dian池chi就jiu是shi一yi個ge發fa動dong機ji
，所suo以yi這zhe兩liang個ge的de區qu別bie我wo們men要yao分fen清qing楚chu。

這(zhe)個(ge)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的(de)情(qing)況(kuang)，這(zhe)是(shi)奔(ben)馳(chi)公(gong)司(si)的(de)汽(qi)車(che)，下(xia)麵(mian)是(shi)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)，這(zhe)裏(li)麵(mian)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)電(dian)堆(dui)，這(zhe)個(ge)電(dian)堆(dui)裏(li)麵(mian)核(he)心(xin)的(de)材(cai)料(liao)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)膜(mo)加(jia)上(shang)催(cui)化(hua)劑(ji)，堆(dui)在(zai)一(yi)起(qi)就(jiu)形(xing)成(cheng)這(zhe)個(ge)電(dian)堆(dui)，這(zhe)個(ge)外(wai)殼(ke)，一(yi)輛(liang)車(che)的(de)電(dian)堆(dui)和(he)一(yi)台(tai)電(dian)腦(nao)的(de)主(zhu)機(ji)差(cha)不(bu)多(duo)大(da)
，就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)概(gai)念(nian)。

燃料電池我們現在最主要說的就是氫-kongqizheyangderanliaodianchi，nengliangzhuanhualvfeichanggao
，gonglvfanweibijiaoda，keyihenxiaoyekeyihenda。xianzaidagonglvdeyongzaiqicheshangshifeichangfangbiande

，zaiyigeshimeiyouwuran
，yinweizuoyongwanlechanshengdeweiyichanwujiushishui。buyilaihuashinengyuan，anquanxinggao。

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(pao)594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)。

lidianchichebuduoshuole，zheshilidianchigezhongchedezhonglianghexuhanglichengdeguanxi。qingnenghaishiyoujudachanyede，jianglaijinruqingnengshidaiyihou
，zhongshiyouzhongshihuaxianzaizhuandeqianyaozhuanyidaoqingqishangle。

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
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，zheshihouzaochengdianzujiuhuishenggao，yejiushishuomoduishidudelingminduyaoqiubijiaogao。zheshiwomendediyidaishiyanxian，zheshixianzaiwomenzaijiandeyigexindemanzushengchanxiansuoxuyaodemodeyige車間，也是一個試驗線。