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觀guan點dian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。 　　 　　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)，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
、daimulehefute，jiezheshifengtianhebaoma，haiyoubentianhetongyong，xianzaishizhexiegongsizijizaizuo，yinweishixindeyizhongmoshi，kaoyijiashizuobulaide，suoyidajiajieheqilaigetonglaizuo，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。 　　 　　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。