鉅大LARGE | 點擊量：274次 | 2023年07月04日
燃料動力電池技術：5到10年將產業化
隨著國家示范運行政策的廣泛推行與媒體的積極宣傳，純電動汽車、混合動力汽車等曾經高精尖的節能環保技術，已經越來越為普通人所熟悉和了解。然而，與前兩位兄弟的大紅大紫相反，新能源汽車三條重要技術路線中的燃料動力鋰電池汽車，卻多少顯得有些神秘與沉寂。燃料動力鋰電池汽車究竟是怎么樣的一種汽車技術？現下的低調是否意味著遙不可及，或者無足輕重？
有關后一個問題，來自新能源汽車領域的表和委員，幾乎異口同聲地給出了否定的答案。夸張地說，在這些常年沉浸在汽車工業最前沿科研戰線上的專家眼里，燃料動力鋰電池汽車的重要性，絕對不亞于甚至要超越電動汽車。
按照當前技術與產業發展進度，再過5到10年，人們或許就能握住燃料動力鋰電池汽車方向盤。
電動汽車這幾年來的風風火火，常常會讓人們誤以為燃料動力鋰電池汽車應該與前者沒什么不同。實際上，燃料動力鋰電池汽車自身具有獨特的能源生成機制。雖然依舊是電動汽車的一種，但是其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學用途，不經過燃燒而直接變成電能。整個化學反應的過程除了水之外，不會出現任何污染物，稱得上是環保程度最高的汽車種類。在我國新能源汽車三縱三橫的研發格局中，燃料汽車與混合動力汽車、純電動汽車一起，共同組成了技術路線的三縱。
在40到50年的時間里，傳統汽車與三種新能源汽車會長期并存。但從更長遠上來看，假如期間沒有其他種類技術的橫空出世，燃料動力鋰電池汽車可以說是汽車工業的未來方向。全國政協委員、上海神力科技有限公司董事長胡里清說。
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不過，戴著這頂未來方向的高帽，卻并不意味著燃料動力鋰電池汽車只是一場半個世紀之后的夢。按照當前技術與產業發展的進度，距離人們開始有機會握住燃料動力鋰電池汽車方向盤的時間，或許只有5到10年。
就燃料動力鋰電池汽車而言，其在保障能源安全、環境安全，提振汽車核心競爭力方面舉足輕重，必須加速發展；同時，由于其與混合動力汽車、純電動汽車在動力系統方面的共平臺特性，由于其在車型用途、續駛里程等方面與純電動汽車的互補特性，燃料動力鋰電池汽車有基礎也能夠加速發展。科技部電動汽車重大項目管理辦公室副主任甄子健解釋說。他認為，燃料動力鋰電池汽車在5到10年后，將可以像近兩年的電動汽車相同，通過示范運行進入商業化銷售階段。
實力雄厚的外國同行們，已經在實現產業化、商品化上快馬加鞭
當然，有關一項將橫跨50年的技術而言，進入示范運行僅僅只是萬里長征邁出了第一步。我國人要看到的是，實力雄厚的外國同行們，已經在邁向產業化、商品化的更高階段上，快馬加鞭。
據資料顯示，2011年一月，梅賽德斯奔馳的B級F-CELL燃料動力鋰電池汽車，完成了125天環球旅程。戴姆勒汽車公司因而于最近宣布，將該公司燃料動力鋰電池轎車產業化的時間表從2015年提前到2014年；通用汽車100輛雪弗蘭Equinox燃料動力鋰電池汽車僅在2010年就完成了140萬英里的實際行駛；2011年五月在德國舉辦的挑戰賽上，來自豐田、本田、通用、奔馳、奧迪、現代等主流汽車公司的燃料動力鋰電池汽車爭奇斗艷，達到了相當高的水準……
除了車輛本身，燃料動力鋰電池汽車所需配套的基礎設施，也得到了外國政府與行業的大力支持。早在2009年，7家世界著名汽車公司就聯名發表聲明，要求各國政府和能源公司加快燃料動力鋰電池基礎設施建設。緊接著，德國重要車企便與政府啟動了旨在2015年之前，建立足夠支持每年10萬輛電動和燃料動力鋰電池汽車的全國性綜合加氫網絡的計劃；2010年，日本13家石油公司亦制定了2015年前大力發展氫能基礎設施的計劃，2025年要達到1000座加氫站，供給200萬輛燃料汽車……
國外車企在燃料動力鋰電池汽車領域，正在緊鑼密鼓的加快研究，目標直指新能源汽車技術的制高點，并不動聲色地積極準備在2015年實現初步的商品銷售。有關外國車企在燃料動力鋰電池汽車領域的快馬加鞭，甄子健表達了自己的憂慮，這種緊鑼密鼓從市場或者媒體上還看不出來，它隱藏在外國公司創新環節的深層次之中。但我們的新能源汽車專家們一直在密切關注國外車企的動向，并能感受到非常大的壓力！
對此，全國政協委員、863計劃節能與新能源汽車重大項目總體組組長歐陽明高的感受更加直觀。最近日本舉辦了一次專業程度非常高的新能源展覽，參觀人次達到12萬。在展覽上，我們發現，一直被認為還很遙遠的燃料動力鋰電池，日本人都已經做到了足以商業化的程度。歐陽明高表示，日本公司研發的速度與效率，遠遠超過了自己的預期。更讓他壓力重重的，還有外國車企對產業鏈的建設與整合能力。在燃料動力鋰電池汽車上，小到一個螺絲帽都有專門的公司在做。整個產業鏈很長，并且非常完整。歐陽明高說。
簡言之，當我國的公司還在觀望或艱難摸索的時候，國際對手在技術方面已經相當成熟。有人也許會問為何外企不在當下發力，甄子健的觀點是：他們之所以愿意等待三年，更多僅是為進一步降低成本、配套進行基礎設施的準備。
目前我國燃料動力鋰電池行業缺少成型的上游產業鏈，大部分關鍵材料和零部件都依賴進口
那么，我國燃料動力鋰電池汽車的發展與世界先進水平相比，究竟差在什么方面呢？
在胡里清看來，首先便是燃料動力鋰電池領域。假如說燃料動力鋰電池是燃料動力鋰電池汽車的心臟，那么生產燃料動力鋰電池的關鍵技術和材料便是這核心中的核心。
胡里清表示，目前我國燃料動力鋰電池行業缺少成型的上游產業鏈，大部分關鍵材料和零部件都依賴進口，造成整體上受制于人。比如隔膜，很多公司就要向美國的杜邦公司購買，而空氣壓縮機之類的關鍵部件，常常是有錢都買不到。
具體說來，在燃料動力鋰電池即電堆方面，重要就有質子交換膜、催化劑、碳擴散層材料和雙極板等等。其他關鍵零部件則包括空氣壓縮機、高效散熱器、特種閥件以及高壓儲氫罐等。其中，70MPa的車載超高壓儲氫罐2到3年內就有望實現商品化，而我國目前只能生產35MPa規格的產品；美國客車用燃料動力鋰電池發動機系統的壽命已達5000小時，我國的至今仍未超過3000小時。
甄子健認為，就燃料動力鋰電池汽車的產業化來說，為以后的5至10年打算，國家、公司以及社會相關方面從現在起就要高度重視、系統策劃、實際行動。近期我們可以選公共服務領域車輛為切入口，加大示范考核以及商業模式培育的力度，不斷提升我們產品的核心技術，為燃料動力鋰電池汽車進入乘用車和商用車主流市場打下基礎。
真正決定我國燃料動力鋰電池汽車未來的，是國家的眼光與產業的態度
面對種種分明的中外差距，人們或許會提出這樣的疑問：強敵環伺下的我國燃料動力鋰電池汽車，會落得與傳統汽車工業相同的窘境么？
事實上，盡管與國外存在不小的差距，但通過十五和十一五期間科技部電動汽車重大科技專項和節能與新能源汽車重大項目，我國在燃料動力鋰電池汽車及加氫基礎設施領域有了良好的起步：上汽、一汽、奇瑞、長安等整車廠與同濟大學、清華大學、上燃動力、新源動力、神力科技等產學研聯合，形成了具有自主知識產權的燃料動力鋰電池乘用車和商用車動力系統技術平臺，分別開發出相應的燃料動力鋰電池汽車產品投入實際示范運行考核。2008年奧運會，23輛燃料動力鋰電池汽車示范運行7.6萬公里。到了2010年世博會，這個數字上升到196輛和91萬公里。目前，北京、上海兩地已經建成四座固定加氫站和兩座移動加氫站，其中后者率先探討了工業副產氣供氫基礎設施網絡……
但在胡里清看來，真正決定我國燃料動力鋰電池汽車未來的，是國家的眼光與產業的態度。
他表示，有關當前出現的一些質疑甚至否定燃料動力鋰電池汽車的聲音，國家應當通過更加有力的政策予以回應，加強對燃料動力鋰電池關鍵材料技術研發的支持，積極發揮公司作為創新主體的用途。此外，還應通過建立產業技術創新聯盟的方式，集中資源，實現產業共性技術的突破，并建立示范推廣的長效機制。
一個大國，應當具備遠瞻未來幾十年的眼光。胡里清說。
科技熱詞
燃料動力鋰電池汽車
燃料動力鋰電池汽車的工作原理是，在汽車搭載的燃料動力鋰電池中，使作為燃料的氫與空氣中的氧發生化學反應，從而出現出電能啟動電動機，進而驅動汽車。甲醇、天然氣和汽油也可以替代氫，不過將會出現極度少的二氧化碳和氮氧化物。但總的來說，這類化學反應除了電能就只出現水。因此燃料動力鋰電池車被稱為地道的環保車。
燃料動力鋰電池汽車的氫燃料能通過幾種途徑得到。有些車輛直接攜帶著純氫燃料，另外一些車輛有可能裝有燃料重整器，能將烴類燃料轉化為富氫氣體。單個的燃料動力鋰電池必須結合成燃料動力鋰電池組，以便獲得必需的動力，滿足車輛使用的要求。
