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远程教育 潘牧:燃料电池汽车谁能脱颖而出?关键在技术路线

时间:2020-03-21 05:08来源:网络整理 作者:admin 点击:
潘牧:燃料电池汽车谁能脱颖而出?关键在技术路线

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潘牧:燃料电池汽车谁能脱颖而出?关键在技术路线

潘牧 武汉理工大学教授

1月14日-15日,2017中国电动汽车百人会论坛在钓鱼台国宾馆举行,腾讯汽车作为战略合作媒体将进行全程直播。会上,武汉理工大学教授潘牧进行了主题演讲。

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他表示长期来看要把燃料电池装到小轿车、乘用车里面去,用低压是不行的汽车燃料技术,高压必须还要开发。坚持高压路线可能要引起我们的高度重视。低压确实简单容易一点,但是从长远来看竞争力不见得能够持续。

以下为发言实录:

谢谢组委会提供的机会跟大家做交流,我是百人会的老兵,每次都来,这是第三届,前两届只有万部长和欧阳教授在大会报告里面会提一点燃料电池,剩下就没有燃料电池的声音了,今天我们有燃料电池专门的分会场,这个是非常非常好的一个形式。今天来了这么多人,说明燃料电池形势现在越来越非常好了,这也带来了一个新的问题,昨天陈清泰理事长说了一句话,这个产业起来蜂拥而至,然后大浪淘沙,最后才能脱颖而出,大家来了都希望能够脱颖而出,如何脱颖而出?肯定有天时地利人和的条件,还有大家比较关注的,你采用的技术路线是什么。昨天欧阳教授讲了,中国确定了纯电驱动的技术路线,使我们国家新能源汽车在国际上占据了非常有利的位置,我们做燃料电池的今后用什么样的路线占据有利的位置?这是值得探讨的,今天提一点想法,不一定对,请大家批评指正。

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燃料电池里最关键的零部件是燃料电池电堆,这由两个东西组成,一个是膜电极、一个是金属极板,这两个东西拼在一起就是一个单电池,很多单电池串在一起成为一个电堆,发出所需要的功率。膜电极的发展方向已经确定下来的,最早是GDE型的,把催化剂涂在碳纸上面然后再把膜电极压非常好,第二代是CCM型的,把催化剂涂在膜上面然后压非常好,现在开发的纳米结构的超薄的电机、有序的电机,这个电机还在开发之中,这三代是顺着膜电极下来,这个大家已经有共识了,我们中国非常幸运,2004年的时候科技部当时支持我们做了CCM型膜电极,现在成为燃料电池车的标配,这个大家都形成共识,对双极板还有一点问题,这个最早大家都用石墨做双极板,因为要导电还要耐腐蚀,石墨材料比较非常好,现在为了提高功率密度就用金属板。

大家看一下这个图(ppt),这个是石墨板的技术虚拟驾驶,做了一个大电堆,现在用金属板可以把电堆做得非常小,功率密度高,金属板也有问题,大家对腐蚀性有担心,石墨板寿命长大家公认,金属板比功率高,各有各的优点。长期来看从加工成本汽车虚拟教学系统,从今后的方面来看,肯定金属板用冲压成型来得快得多,价格便宜,这个板只有0.1毫米的厚度,不锈钢也用不了多少,材料也用不了多少,这个成本就会低,我个人认为金属板今后应该是主要的发展方向。金属板上面还有一些构型的方式,比如说3D流场等,这个技术路线有待验证,石墨板和金属板现在仍在争论之中,需要大家注意。

还有一个技术路线,燃料电池在什么压力下进行运转,燃料电池就是氢气和氧气变成水放出电来,这样气体有一个压力,在什么气体压力下工作,目前有两种路线,一个是高压下,就是两个大气压到三个大气压,还有一个就是低压,几乎接近常压的技术路线,高压的系统化学反应是峰压越高化学反应速度越快,功率越高,MIRAI采用了这样的技术,低压系统反应慢一点,体积就会大一点,但是也带来了结构简单的优点。这两种也是有技术之争。中国在2000年到2010年国家发展了十年蓝皮书计划时,由于缺乏高压风机的技术,高压系统需要高压压缩机,要足够小以便装在汽车里面,这是非常难的技术,基本上张进华秘书长讲的这些国家示范的内容都是用的低压的这么一条技术路线来做,从长期来看要把这个东西装到小轿车、乘用车里面去,用低压的是不行的,高压的必须还要开发。我觉得当年做得非常好的是比较快的能够做一些大规模的示范,但是也有不非常好的地方,我们没有坚持高压的路线,起码布置一个小的队伍坚持这个事情,保证现在能够跟国外的产品竞争,这个事情可能要引起我们的高度重视,现在大家都做低压的事情,简单是简单一点、容易是容易一点,但是从长远来看竞争力不见得能够持续。

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