钜大LARGE | 点击量：749次 | 2019年05月29日
锂电潜力仍小于燃料电池
在2015年第3届中国(武汉)锂电新能源产业国际高峰论坛(ABEC2015，锂电“达沃斯”)上，武汉理工大学教授、博导唐浩林先生发表了题为《燃料电池与新能源汽车应用技术分析》的演讲报告。据悉，来自全球锂电新能源产业链的企业或机构嘉宾550多人汇聚武汉，纵论行业现状、存在问题及探索解决方案。
在被问及中国燃料电池车商业化时间时，唐浩林表示，燃料电池车产业化、商业化不仅和价格有关系，还和市场、资本有很大关系。从成本上来讲，燃料电池从这十年以来它下降的趋势，它现在是这样下降的话，它即将是这样下降，如果是这样下降的话，它后面降得比较少。从材料成本下降来讲，现在锂电已经率先实现了2020年的目标，但是它的潜力应该比燃料电池小一些，它现在是一个大球，中间还没有挖空。
唐浩林表示，目前，各大汽车公司基于现在市场的判断，也抱团开始燃料电池商业化的开发。国内燃料电池开发热潮也已经兴起，在近期有两个亮点，第一个是上海汽车在2014年完成了新一代燃料电池车的全国巡演工作。第二个是联合国计划署将继续支持中国开展第三期燃料电池汽车联合示范项目。
在唐浩林看来，燃料电池车和锂电池车，燃料电池相对发展比较慢，和它的技术指标是相关的，燃料电池和锂电池有两个很大的差别，因为燃料电池它是质子传导，锂电池是锂离子传导，所以锂电池传导比较大一点。第二个区别，锂电池它是密封的，内循环系统，燃料电池是要往电池里面供应燃料，所以它是有外循环的这样一个系统。所以导致在功率密度、能量密度，燃料经济性和效率方面，低温特性和寿命、成本、安全性方面的差别。
燃料电池主要是由质子交换膜，催化剂、炭纸组成膜电极，然后再和双极板组成电堆，然后再组成一个系统，最后形成电动汽车。这个是燃料电池上市车型的技术参数，大家都是采用100KW燃料电池功率，冷启动都是负三十度到负二十五度左右。在功率密度和能量密度方面，燃料电池比锂电池有比较大的优势，这是来源刚才所讲的质子传导。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在能量密度方面，燃料电池和锂电池差别来源于燃料的外循环，燃料电池要往里面灌氢气，现在一般都是采用高压灌系统，mirai采用122L，70Mpa，我们同济的也是35到70Mpa，这已经很成熟了，不是非常大的问题。这样可以实现700公里的续时里程。
比如说以mirai为例，储氢灌重量是90KG，由于燃料电池它的功率密度比较大，加系统的重量是56KG，但是ModelS电池重量723KG，所以是有非常非常大的优势。所以一般认为燃料电池适合长里程，大功率的动力源，锂电池跟这相反。
在政策方面，燃料电池新能源也获得国家大力支持，第一个就是工信部在中国制造2025明确了燃料电池发展目标。在补贴方面，有一个对于燃料电池车的非常利好的消息，从2017年到2020年，除燃料电池汽车外，其他车型补助标准适当退坡，这个是比较好的促进消息。
在系统效率和燃料经济性方面，燃料电池系统效率一个是这个曲线，有一个先上升后下降的曲线，美国能源部的报告指出，现在能源效率一般是50%到60%左右，这个指标一直没有怎么改过。在这个运行报告里面，折算成汽油它的燃料消耗大约是每一百公里从4到8左右，在一个很长的430以里实际跑的过程当中，431公里的工况，消耗4.8公斤的量。
燃料电池它的低温特性也和锂电池差别和传导方式是相关的，对于燃料电池来说，在负十度或者负二十度启动的话，是质子在低温下启动就行了，锂离子的话，如果要在负十度启动的话，很难跑。但是不管是燃料电池还是锂电池都需要保温措施，所以这方面对于两个电池来说没有非常大的差别。
唐浩林认为，燃料电池它有外部的燃料供应，锂电池是内循环就行了，寿命对燃料电池是一个挑战，相对锂电池来讲的话，到底横着放，竖着放等等。所以燃料电池经常会出现下面一片衰减得很快的情况，但这需要产业开发的人做更多的努力。
在成本方面，唐浩林引用了美国能源部的数据——成本大约是55美元每千瓦左右，和mirai的售价比还是比较符合的，如果说110千瓦的话，660，大约是6万多美元，人民币36万左右，基本上能对上号。唐浩林表示：“我是从2000年做燃料电池，比那个时候有非常非常大的下降，天壤之别，所以进步是非常明显。然后2020年做到40美元每千瓦，不管是性能的提升，还有成本的下降，燃料电池还是有非常非常大的空间。”
在安全方面，在使用之前，那个安全肯定是一般工业解决，大家最关心的是汽车用的时候的安全性。我看了美国交通部在2009年的报告，他是做关于氢气瓶安全性的测试，把这个罐子放在这儿烧，烧完之后没有发生爆炸，因为氢气是最轻最轻的气体，即使发生泄露它也是往上跑的，大约是这样一个情况，所以这个是很安全的。
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