鉅大LARGE | 點擊量：568次 | 2021年12月23日
本田通用電池技術合作:重視降低成本
日前，通用汽車公司燃料動力電池研發主管MarkMathias在2014年混合動力及電動汽車技術研討會上針對與本田公司合作的燃料動力電池的新進展作了詳盡的闡述，另外還針對目前汽車行業中燃料動力電池以及其他電池的驅動方式作了進一步的闡述。在2013年七月時，通用汽車公司與本田公司就新一代燃料動力電池和儲氫技術問題達成了一項長期共同合作協議，其中該合作協議重要針對的是兩者2020年階段計劃，其目的重要是降低燃料動力電池和儲氫技術的成本。
MarkMathias表示：“目前，我們已經研發出符合實際應用的燃料動力電池汽車，但是影響燃料動力電池汽車應用的因素包括很多，其中包括車輛自身技術、基礎設施以及氫氣供應等問題。因此，考慮到目前車輛自身技術的進一步成熟，現在是時候對燃料汽車應用進行除技術外的全面綜合性設計了。
燃料動力電池汽車具有續航里程大（續航里程超過300英里）、快速充電以及零排放等特點。而目前的鋰離子電池、鋰-空氣電池并不能具備以上特點，因此，燃料動力電池汽車相比其他形式的電池汽車，其具有更加廣闊的應用前景。”
MarkMathias也曾一直致力于傳統電池和燃料動力電池新材料的研發工作，其對這兩種不同的電池技術非常了解。因此，Mathias在此次2014年混合動力及電動汽車技術研討會上還對這兩種不同的電池技術作了進一步的闡述。
圖1不同電池系統重量對應的車輛續航里程
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
MarkMathias表示：“要使燃料動力電池汽車續航里程達到300英里，那么要燃料動力電池電量達到100千瓦時，而要想獲得更高的燃料動力電池電量則要更多數量的燃料動力電池。由圖1可以看出，在汽車續航里程只要100英里時，燃料動力電池系統重量要比其他電池系統重；而在汽車續航里程要求為300英里時，燃料動力電池系統重量要比其他電池系統輕。這是因為燃料動力電池汽車要配備燃料動力電池系統，而燃料動力電池系統自身具有較高重量，其能量來源可以通過充壓縮氫氣來獲得；而其他電池系統則可以根據續航里程配備相應的電池數量，其電池系統重量也隨續航里程變化而變化。因此，才會出現圖中所示現象。這與傳統的內燃機汽車相同，傳統內燃機即便是在靜止情況下其自身也具有較高重量，但是其可以通過添加燃油來獲得較高的續航里程。
圖2鋰離子電池與燃料動力電池對應的能量密度
由圖2可以看出，鋰離子電池能量密度雖然在未來會得到一定的發展，但是其能量密度是一定的；而燃料動力電池能量密度與壓縮氫氣量有關，其隨著壓縮氫氣量的新增而新增，并在一定范圍內遠遠超過鋰離子電池的能量密度。”
此次，通用汽車公司與本田公司達成的合作協議中規定，雙方將彼此公開自主知識產權以及相關技術。對此，MarkMathias表示：“此次通用汽車公司與本田公司達成的合作協議具有極其重要的意義，因為協議內容將保證我們彼此之間技術產權的公開，而將不再存在互相隱瞞等現象，這將極大促進合作項目的進展。”本田公司為擴充其車型陣容，其計劃于2015年推出燃料動力電池汽車；而通用汽車公司目前尚未宣布推出燃料動力電池汽車的計劃。
MarkMathias還表示：“目前，我們正致力于燃料動力電池轉換技術和儲氫技術的研究，而我們目前的合作目標為2020年計劃。但是未來發展計劃將遠不止這些，未來計劃將采用更加通用的系統設計以達到節約成本的最終目的。”
Mathias表示，其已意識到本田公司和通用公司采取了不同的措施。本田公司為其FCXClarity車型配備了燃料動力電池系統，并且其燃料動力電池系統位置位于后排乘客之間，而并未安裝在傳統的引擎蓋下面。
燃料動力電池系統的燃料動力電池堆棧材料、設計和加工是降低成本的關鍵因素，其占燃料動力電池系統總成本的45%。而占據燃料動力電池堆棧成本80%的是電極（如鉑催化劑的成本）、雙極板和交換膜，因此以上三種因素是降低成本首要考慮的三要素。
Mathias表示：“在過去的十年中，世界上各個汽車生產廠商都非常熱衷于燃料動力電池汽車業務。而在燃料動力電池極板的設計中，要用到交換膜和催化劑，直接生產交換膜和催化劑將極大地降低燃料動力電池生產效率，各個電池生產廠商也意識到了其中的重大商機而開始直接供應燃料動力電池設計所要的交換膜和催化劑。至此，只要將已有的交換膜和催化劑直接與相關材料整合便可以進行燃料動力電池的設計，這為燃料動力電池設計供應了極大地便利。”
為降低鉑的使用成本，Mathias表示某些成本較低的鉑合金在使用初期具有良好的物理活性，但是其耐久性問題仍亟待解決。關于燃料動力電池電極材料來說，其耐久性問題是普遍存在的，但是只有納米粒子純鉑金屬不存在該問題。
Mathias表示：“關于燃料動力電池的設計，要保證電極材料的穩定性。對此，目前已有大量的研究，其中包括物質材料層面上的研究以及系統層面上的研究。”
另外，在此次2014年混合動力及電動汽車技術研討會上，來自于現代汽車公司和豐田汽車公司的工程師們表示其各自的燃料動力電池汽車都將在未來幾年內上市。
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