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前沿科技:燃料电池的新机遇

2015年10月09日 12:06:14

  燃料电池,一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来,它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能 “储电”而是一个“发电厂”。
  8月29日至30日在上海举行的2013燃料电池及液流电池技术标准研讨会上,与会人士一致认为,作为新能源,燃料电池有着巨大的发展前景,技术也在逐渐成熟,当前应当通过标准化手段,提升产品质量,同时扩大应用提高量产降低成本,这些都离不开政策的支撑
争相发力新产业
  业内人士表示,科技手段中,尚没有一项能源生成技术能如燃料电池一样将诸多优点集合于一身。这些优点包括能源安全性、国防安全性、高可靠度供电、燃料多样性、燃料多样性、环境亲和性以及用途广等方面,既可应用于军事、空间、发电厂领域,也可应用于机动车、移动设备、居民家庭等领域。
  对于这样一个具有重要意义的新产品,世界各国也表现出了极大的热情,投入了巨大精力,准备大力发展这一产业。IEC/TC105(国际电工委员会燃料电池标准化技术委员会)主席、东芝公司成像设备及控制中心行政主管上野文雄介绍说,日本对燃料电池发展非常重视,不仅近些年销量一直在增加,而且包括燃料电池电网、燃料电池电动汽车、通信基站在内的应用都在加大研发投入和计划逐步大规模投入市场。另外,对于燃料电池中的主力燃料——氢气,日本还准备建设加气站,解决基础设施方面的问题。
  韩国氢燃料电池技术创新中心新材料工程部主任李弘基透露,韩国专门制定了燃料电池国家长期计划,包括研发与示范、商业化与市场渗透、市场扩展以及市场完全开放、基础实施健全等四个阶段,预计在2020年左右完成第二阶段。尽管一些公司已经停止投资,一些公司仍然在等待投资燃料电池技术的时机,总体来看,私营公司的投资额在不断增长,政府政策的方向以及提供的投资支持对于产业投资增长十分必要。
  在德国、美国等国家,同样对燃料电池十分重视,加大马力进军这一产业。中国同样很早就开始了燃料电池的研发,尤其是作为代表的中国科学院大连化学物理研究所,在燃料电池的产品研发,包括催化剂、燃料电池膜电机组件等多方面,取得了不错的成绩。“我国燃料电池产品的性能与国际水平接近,但在成本、耐久性能等方面,仍待改善。”中国工程院院士衣宝廉说。
抢占标准制高点
  上海汽车集团股份有限公司新能源事业部副总经理黄晨东表示,燃料电池汽车比较环保、寿命较长,上汽集团2015年将推出80辆燃料电池汽车,已经有4辆燃料电池汽车正在试验当中。目前要做大量的可靠性、耐久性的试验,试验完成后今年底明年初将小批量的生产,明年将会生产20辆。“大批量生产时该车成本为 60~70万元左右,暂时普通民众还难以承受,后期更大批量生产时成本将降至5万美元。”他说。
  这其实可以看出燃料电池应用和发展的一个缩影:技术仍待完善、成本急需降低。“燃料电池汽车技术正在逐步完善,燃料电池在通信领域作为备用电源技术已经相对成熟,但目前量产上不去,这样成本就降不下来,需要全社会共同努力,也需要政策方面的支持。”武汉银泰科技燃料电池有限公司副总经理齐志刚博士说,包括标准的制定在内,燃料电池仍需要不断发展和完善。
  作为燃料电池国家标准的主要制定组织,IEC/TC105(主席来自日本、秘书长来自德国)成为众多发展燃料电池产业国家抢占标准制高点的“兵家必争之地”。“我国正在积极提出我国的第一项国际标准建议。”全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC 342)秘书长卢琛钰介绍说,目前我国已经制定燃料电池领域国家标准24项,同时采用国际标准12项,初步建立了自己的燃料电池标准体系。
  “标准的缺失是目前燃料电池推广应用的最大障碍,尤其是氢气存储、运输等安全标准,甚至超过了价格因素的影响。”作为燃料电池的生产企业,弗尔赛能源有限公司技术总监马天才博士的话,道出了该行业质量发展的关键之一。