近日，我國高科技創(chuàng)新公司在燃料動力電池車的“心臟”――電堆領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，成功解決了電堆壽命這一行業(yè)難題，公布了其自主研發(fā)的第一代車用燃料動力電池金屬雙極板電堆產(chǎn)品。

這意味著，在燃料動力電池領(lǐng)域，我國將進(jìn)一步擺脫對進(jìn)口的依賴，步入國產(chǎn)自主開發(fā)“快車道”。

鋰電缺陷“氫”電來補(bǔ)

據(jù)了解，我國新能源汽車重要分為鋰電動汽車和氫燃料動力電池車兩大類，其共同特點(diǎn)都是“零排放”。

目前，前者已經(jīng)得到了一定程度的普及，但其巡航里程短、充電時(shí)間長、電池載重量小、環(huán)境適應(yīng)性差等問題仍未得到很好解決。

相比之下，氫燃料動力電池車具有巡航里程長、加氫時(shí)間短、載重量大、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，可以作為鋰離子電池車的重要補(bǔ)充，也是新能源汽車的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

“一般來說，純電動汽車充電要半小時(shí)以上，而氫燃料車僅要3-5分鐘。”驥?氫能創(chuàng)始人付宇博士告訴記者，在續(xù)航里程和溫度適應(yīng)性等方面，氫燃料車都優(yōu)于鋰離子電池車。

核心技術(shù)破解行業(yè)難題

然而在產(chǎn)業(yè)化方面，氫能源車的進(jìn)展卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鋰離子電池車。付宇透露，在我國，氫燃料動力電池汽車重要應(yīng)用于大巴、物流車、重卡、特專車等領(lǐng)域，還處于發(fā)展初期，未正式進(jìn)入乘用車領(lǐng)域。

記者了解到，在電堆的制造方面，目前國際上重要有兩種技術(shù)路線：石墨雙極板和金屬雙極板。其中，石墨雙極板占據(jù)當(dāng)前重要的市場份額。金屬雙極板作為石墨雙極板的升級替代產(chǎn)品，具有質(zhì)量輕體積小、量產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，正在被國內(nèi)外車企寄予厚望。

“金屬板電堆技術(shù)目前國外車企處于領(lǐng)先位置，國產(chǎn)化程度很低。”付宇介紹，當(dāng)前，金屬電堆技術(shù)的研發(fā)突破點(diǎn)，重要集中在其壽命和可靠性上。驥?氫能通過采用戰(zhàn)略合作伙伴常州翊邁的第四代超高耐蝕導(dǎo)電非貴金屬涂層技術(shù)，成功解決了金屬雙極板電堆壽命這一行業(yè)技術(shù)難題。

“搖籃”孕育的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)

據(jù)了解，公司核心團(tuán)隊(duì)來自于“我國燃料動力電池?fù)u籃”中科院大連化學(xué)物理研究所，以及燃料動力電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心等電堆開發(fā)“國家隊(duì)”，80%的成員都是碩士以上學(xué)歷，平均有7-8年的行業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。目前，團(tuán)隊(duì)圍繞產(chǎn)品申報(bào)了30項(xiàng)專利，其中13項(xiàng)已獲授權(quán)。

此次公布的MH170作為驥?氫能第一代產(chǎn)品，定位于國內(nèi)一流金屬板電堆，具有比功率密度高、壽命與可靠性高、低溫自啟動能力強(qiáng)、量產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，助力我國氫燃料汽車核心部件打破進(jìn)口瓶頸，目前已與某燃料動力電池系統(tǒng)頭部公司達(dá)成合作協(xié)議。

付宇表示，隨著第一代產(chǎn)品的交付應(yīng)用，驥?氫能計(jì)劃于2個月后上市升級版電堆產(chǎn)品，單位面積的功率密度將從0.9W/cm?提升到1.2W/cm?，單堆最大輸出功率從100kW提升到130kW以上。未來的第二代產(chǎn)品，將進(jìn)一步提升到1.5W/cm?，單堆最大輸出功率提升到160kW以上，并且成本也將進(jìn)一步降低。

氫燃料動力電池車“三步走”

“氫燃料動力電池，被認(rèn)為是汽車動力的‘終極解決方法’。”付宇告訴記者，氫燃料動力電池可以不要經(jīng)過“燃燒”，就能通過電化學(xué)反應(yīng)直接把氫燃料中的化學(xué)能變成電能，同時(shí)生成水，是零污染零排放的“未來能源”。

“氫燃料車雖然起步較晚，但增速很快。目前，每年以100%或者更高的速度快速上升。國內(nèi)增速高于國外。”付宇說。

在付宇看來，氫燃料動力電池的應(yīng)用前景可期。他表示，前期重要應(yīng)用在物流車上，在政策要求一定比例的新能源車的情況下，“由于物流運(yùn)輸對續(xù)航里程和載重量等方面的高要求，氫能源車將迅速搶占這部分市場。”

燃料動力電池的下一個應(yīng)用領(lǐng)域是重型卡車。“存量占不到20%的重型卡車，貢獻(xiàn)了60%以上的大氣污染”付宇表示，在重型卡車上，鋰電的劣勢進(jìn)一步放大，燃料動力電池將是唯一的解決方法。

未來，通過這部分應(yīng)用，燃料動力電池的價(jià)值將得到充分體現(xiàn)，產(chǎn)品逐步驗(yàn)證成熟，形成規(guī)模，成本也將降至合理水平。在此基礎(chǔ)上，燃料動力電池將會在乘用車上大規(guī)模應(yīng)用，“當(dāng)然，走到這一步還需突破加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量不足的問題。”付宇坦言。

“未來能源”風(fēng)口正勁

四月十日，國家能源局公布中華人民共和國能源法(征求意見稿)。其中，“能源”的含義為：出現(xiàn)熱能、機(jī)械能、電能、核能和化學(xué)能等能量的資源，重要包括煤炭、石油、天然氣(含頁巖氣、煤層氣、生物天然氣等)、核能、氫能、風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋㈦娏蜔崃σ约捌渌苯踊蛘咄ㄟ^加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。

“這是氫能首次被列入我國的能源體系，并且排在風(fēng)能和太陽能之前。”付宇解釋，在這之前，氫還是被按照“危險(xiǎn)化學(xué)品”來管理的。

氫能，將有助于解決國家對化石能源的依賴，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。付宇表示，“當(dāng)前，日本、韓國等正在建設(shè)氫能社會，歐洲則規(guī)劃建立碳平衡的能源體系，氫能在我國的戰(zhàn)略地位也越來越重要。”

2016年，我國汽車工程學(xué)會公布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中預(yù)計(jì)，2020年、2025年和2030年，我國燃料動力電池汽車的規(guī)模將分別達(dá)到5000輛、5萬輛以及百萬輛。

當(dāng)前，燃料動力電池車全國保有量為6000余輛。顯然，實(shí)際情況比之前預(yù)計(jì)的還要稍快些。“我國汽車市場是一個每年產(chǎn)銷兩千多萬輛的萬億級市場，當(dāng)技術(shù)和各方面的資源結(jié)合在一起，將會迸發(fā)出巨大的能量。”付宇說。