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从谈资到商业化 燃料电池汽车任重而道远

导读: 纵观全球,氢能燃料电池汽车行业发展迅速,欧洲、美国、日本等发达国家和地区都在积极布局,制订燃料电池汽车和氢基础设施发展规划,且燃料电池汽车技术已取得实质性进展。相比较之下,我国燃料电池汽车技术大多还处于研究开发和示范运行阶段。

  今日,在广东省佛山市三水区举办了全国首条氢能源城市公交试运行示范线路开通仪式,这也标志着我国氢燃料电池汽车在实现商业化的道路上又一次取得了突破。近期,我国燃料电池技术一直有好消息传来:先是全球首款以液态氢为驱动能源的客车“泰歌号”在武汉下线,紧接着众宇氢能技术(荆州)有限公司发布了一款氢能源大巴产品。我国燃料电池动力系统技术上屡获突破,也让一些消费者生出些许期待,什么时候我们能从“吃瓜群众”成为燃料电池汽车的使用者?

  关键部件、关键材料国内外差距大

  纵观全球,氢能燃料电池汽车行业发展迅速,欧洲、美国、日本等发达国家和地区都在积极布局,制订燃料电池汽车和氢基础设施发展规划,且燃料电池汽车技术已取得实质性进展。相比较之下,我国燃料电池汽车技术大多还处于研究开发和示范运行阶段。

  燃料电池系统中主要包括四大关键部件:电堆系统、氢气循环系统、加湿器、空气压缩机。国内在这四大关键部件方面与国外企业还存在一定差距。

  电堆系统:如果说燃料电池系统和燃料发动机系统是燃料电池汽车最关键的两大部件,那么电堆系统就是燃料电池系统的核心所在。电堆系统的主要功能是使空气系统和氢气系统输送过来的氧气和氢气发生化学反应,并将反应过程中产生的化学能转换成电能。目前我国产品级燃料电池电堆体积比功率约为1.2kW/L,较之日本丰田的3.1kW/L,差距仍然较大。

  氢气循环系统:氢气循环系统的使用是通过氢气循环过程增加电堆当中参加反应的氢气密度,从而提高功率密度,减轻系统补水。氢气循环系统的采用将成为国际主流技术发展趋势,而我国“十一五”、“十二五”项目中绝大部分的燃料电池样机均未采用氢气循环系统。

  加湿器:在电堆中电解质是以质子交换膜的形式存在的。工作状态下,质子交换膜需要保持湿润状态,以便于传递氢质子并降低内阻。加湿器的作用在于保持电堆内部的水动态平衡,提高电堆性能和耐久性。加湿器的发展经历了很多的过程,在经历寒冷法、喷水加湿法后,现在主要利用排气对进气进行加湿。市场上的加湿器主要由美国、韩国等国外企业提供,而我国在这一领域还属于空白。

  空气压缩机:空气压缩机的作用是为电堆提供具有一定温度和压力的空气,并确保空气的流量稳定。燃料电池所使用的空气压缩机要求空气中不能含油,这也导致虽然我国压缩机行业发展较为成熟,但传统的压缩机产品不能使用在燃料电池领域,燃料电池专用压缩机在国内仅仅有个别厂家在研发。

  不想买还是买不着?加氢站建设问题多

  燃料电池汽车想要实现商业化,还需要得到消费者的认可,但现在的实际情况是,不是消费者不想买,而是根本买不着。与电动汽车遍地开花的繁荣景象相比,我国消费者对燃料电池汽车市场的了解并不多,目前只有日本、英国、美国、韩国等国家修建了加氢站等基础设施,并出台优惠政策,鼓励消费者购买燃料电池汽车,市面上出售的几款燃料电池汽车也仅在这些国家发售。

  消费者面临买不着的尴尬情况,源于我国加氢站建设尚未实现规模化和商业化运营。目前我国仅有4 座加氢站,这四座加氢站分别位于北京、上海、郑州、深圳四地,主要为燃料电池实验车辆、城市燃料电池公共示范汽车提供加注服务。运营时间相对较长的是北京和上海安亭加氢站。

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