來源:全國能源信息平臺
作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分,氫燃料電池的發(fā)展在全球范圍內(nèi)引發(fā)了關(guān)注,而我國在氫燃料電池方面也取得了一些進展。
近日,國內(nèi)首臺最大功率氫燃料電池發(fā)動機VISH-130A通過了國家檢測中心強檢認證,并即將在山西省大同市投入批量生產(chǎn)。
據(jù)悉,該發(fā)動機由大同氫雄云鼎氫能科技有限公司自主研發(fā),功率可達130kW,其系統(tǒng)各部件采用模塊化集成設(shè)計,并輔以成熟穩(wěn)定的控制策略,整機具有可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、壽命長、便于維護保養(yǎng)等優(yōu)點,非常適用于重卡、專用車、船舶等大功率應(yīng)用場景。
實際上,氫燃料電池并非新物種,雖然它被稱為“電池”,但并不儲存電能,而是一種發(fā)電裝置。
氫燃料電池是利用了“氫氣和氧氣反應(yīng)生成水”這一化學(xué)機制,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,從而為汽車提供動力的。它的基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過外部的負載到達陰極。
從理論上講,氫燃料電池具有明顯的優(yōu)勢:
◆ 無污染:氫燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng),而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)等典型的傳統(tǒng)后備電源方案。眾所周知,燃燒會釋放COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物,而氫燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的(比如光伏電池板、風能發(fā)電等),那么其整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。
◆ 無噪聲:氫燃料電池運行安靜,噪聲大約只有55dB,相當于人們正常交談的水平,這使得氫燃料電池非常適合于室內(nèi)安裝,或是在室外對噪聲有限制的地方。
◆ 高效率:氫燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上,這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,不需要經(jīng)過熱能和機械能(發(fā)電機)的中間變換。
雖然氫燃料電池的優(yōu)點眾多,但在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的過程中,仍然會面臨著許多阻礙,比如氫燃料成本高、加氫站等配套設(shè)施不足、技術(shù)標準及檢測體系落后等。這其中最影響氫燃料電池發(fā)展的,就是缺乏關(guān)鍵零部件的核心技術(shù),而這也是我國氫燃料電池汽車成本居高不下的原因之一。
目前,在我國裝車的氫燃料電池汽車中,大多采用的是國外電堆和技術(shù),其比例估計達到70%以上。此前,根據(jù)清華大學(xué)氫燃料電池實驗室主任王誠給出的一組相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,其測試的千余輛車的催化劑大部分都是進口的,膜電極幾乎全部進口。鉑金作為氫燃料電池的催化劑,產(chǎn)量低且價格貴,在我國目前的技術(shù)條件下,鉑金用量無法降低。
此外,包括用來壓縮氣體的空壓機、測量氣體泄漏的氫氣傳感器等關(guān)鍵部件,還尚未實現(xiàn)技術(shù)突破。關(guān)鍵零部件依賴進口,導(dǎo)致了氫燃料電池汽車的成本居高不下。因此,氫燃料電池汽車商業(yè)化也就難以實現(xiàn)了。
不過,近幾年國家的大力扶持和世界的發(fā)展趨勢為氫燃料電池鋪好了前進的道路。相信在不久的將來,隨著關(guān)鍵核心零部件從技術(shù)可行走向市場應(yīng)用,氫燃料電池必將迎來發(fā)展新機遇。