鉅大LARGE | 點擊量：620次 | 2019年05月11日
在核心關鍵環節上突破，燃料電池技術創新可以有哪些作為
縱觀燃料電池的歷史發展，經過了一個比較崎嶇的技術路線。通過持續地技術創新，燃料電池從核心材料、電堆到系統逐步滿足了商業市場的要求，在全球市場上開展應用。我國燃料電池產業發展明顯提速，規模化和產業化發展在即，應該堅持核心技術自主研發，實現燃料電池產業鏈核心關鍵環節的國產化。
一、核心關鍵環節的技術創新
在質子交換膜方面，通過采用全氟磺酸膜進行技術上的改進，解決了影響膜壽命的關鍵因素。另外膜的制作工藝改善，可以把膜做的非常薄。然后提高機械性能，讓膜做的更薄，最后加進去一些自由基催化劑，基本上讓膜的壽命能夠滿足現在商業化產品的需要。
在催化劑方面，用了碳載鉑以后，可以成功把催化劑10微克降到1微克這樣的數量級，然后進一步控制催化劑的使用量。使用高比表面積的碳載鉑，性能提高，再加上高溫處理，使得催化劑的穩定性得到了很大的提高。
在氣體擴散層方面，南科動力團隊采用的是碳紙，大概一百多微米到兩百個微米氣體擴散層。最新的研究發現，如果把氣體擴散層能夠降到一百個微米的話，燃料電池的電流可以很容易達到2.5安培到3安培的數量級，所以后面的發展很可能要朝著更薄的氣體擴散層發展。
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%
膜電極的技術飛躍就是CCM的創新，把電極涂在膜上，使得催化劑的量更容易降低，這是一個技術上的飛躍。膜電極的制作上，像巴拉德早期的技術全部是膜電極做好了以后，把封邊用硅膠全部封起來，這樣一個技術，這個過程里面有好幾分鐘的時間，所以是不利于規?；a。現在這個技術基本上都是朝著規?；较騺戆l展。
雙極板有兩個路線，一個是金屬雙極板，一個是石墨雙極板。石墨雙極板的發展也是最早期的時候是用燒結石墨，后來這種技術基本上不用了?，F在用的最多的就是柔性石墨，冷沖壓，把它沖壓成雙極板。因為材料的限制，不能做的特別薄。最新的發展，以日本為代表的碳復合材料，碳復合材料是碳粉加樹脂，熱成型，這樣把石墨雙極板基本做到金屬雙極板厚薄比較接近的程度。
在系統上的重要進展，就是氫氣循環泵的使用。氫氣循環泵的使用使燃料電池的壽命增加很多。大部分車用的電池都是大概在100%的加濕，我們是需要一個空氣壓縮機，把空氣的壓力提高在1兆帕左右這樣一個壓力，電流操作密度基本上是1-1.2安培，這是大部分燃料電池現有的技術狀態。
二、燃料電池未來發展的趨勢
根據過去燃料電池技術的發展，南科動力認為質子交換膜，現在是15微米，將來要朝更薄發展，比如10微米。膜薄了以后，電阻就會下降，水管理就會提高，很有可能薄的這個膜，外部的加濕器就不需要。另外就是陰極催化劑，希望這個載體一定要高溫處理，讓它的抗氧化性提高，這樣可以提高壽命。碳紙的發展方向，像一些巴拉德傾向于用比較薄的碳紙，比如100微米的碳紙，可以大大提高氣體擴散的性能，以至于把電流密度可以提高到2-3安培中間。
另外一個方向，南科動力認為認為金屬雙極板是能量密度高，石墨雙極板是長壽命的雙極板，但是只提高能量密度，不提高壽命，仍然不能作為一個產品來使用。相信在今后幾年里面，石墨雙極板會占有一定的優勢。
南科動力認為在后面的發展里面，系統是要大的簡化。其中一個就是加濕器，很可能要去掉加濕器。另外就是材料上的發展，比如氣體擴散就非常快，我們在高電流的時候也不會有擴散的影響。我們很可能在慢慢的往低壓這個方向走，在這種情況下，一些只做加濕器或者只做空壓機的公司會慢慢出局。另外一個重要的發展就是電流密度將來肯定是在2.5-3安培。
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