【編者按】燃料電池周報(bào)，系中國(guó)電池網(wǎng)（微號(hào)：mybattery）與國(guó)內(nèi)知名電池上市公司——雄韜股份（微號(hào)：vision002733，股票代碼：002733）聯(lián)合推出燃料電池資訊類周報(bào)（每周三推出，歸屬“電池智庫(kù)”欄目），旨在通過(guò)更具價(jià)值的數(shù)據(jù)、報(bào)告或資訊等給行業(yè)帶來(lái)更加客觀的認(rèn)知和分析，給實(shí)業(yè)制造以不同的視角和思維，同時(shí)我們將根據(jù)讀者、行業(yè)、公司需求推出深度研究與項(xiàng)目對(duì)接，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和合適資本推動(dòng)中國(guó)燃料電池行業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。另外，探索與企業(yè)或機(jī)構(gòu)聯(lián)辦欄目也是更大程度地滿足公司和市場(chǎng)、用戶需求。我們期待著您的關(guān)注、參與和支持！
2016年3月31日
【公司】日本特殊陶業(yè)的氫傳感器:利用熱傳導(dǎo)方式保障FCV的安全
日本特殊陶業(yè)開(kāi)發(fā)出了一種不使用催化劑的氫傳感器，主要特點(diǎn)是利用氫氣的高導(dǎo)熱率，能夠高精度進(jìn)行檢測(cè)，而且耐久性優(yōu)良。
安全保障：氫傳感器保障燃料電池車安全檢測(cè)燃料電池車（FCV）的氫燃料罐和燃料電池（FC）單元是否發(fā)生氫氣泄露的傳感器是保證FCV安全使用的必備品。而日本特殊陶業(yè)的氫傳感器，利用的是氫氣的高導(dǎo)熱率來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的“熱傳導(dǎo)方式”，在此使用了“MicroElectro Mechanical Systems（MEMS）”元件和在硅基板上集成了微加熱器和溫度傳感器。該傳感器的工作的溫度范圍為-30℃～100℃，可在1s內(nèi)完成氫氣檢測(cè)，啟動(dòng)特性和輸出特性都比以往的傳感器要好，且因不使用催化劑而使得其耐久性良好。
【觀察】優(yōu)勢(shì)對(duì)比：燃料電池車與電動(dòng)車
近幾年，電動(dòng)車的發(fā)展遠(yuǎn)超燃料電池車，但汽車產(chǎn)商卻并未停止對(duì)燃料電池車的開(kāi)發(fā)。燃料電池車與電動(dòng)車在特性上的不同，首先，燃料電池車填充一次燃料可行駛500km以上，而電動(dòng)車最多行駛150~250km。所以在行駛距離上，若燃料電池車延長(zhǎng)行駛距離，其系統(tǒng)成本反而更少，而電動(dòng)車要想延長(zhǎng)續(xù)航距離需要配備大量的充電電池，從而導(dǎo)致成本飆升。其次，要想大幅度減少汽車CO2的排放量，對(duì)每天行駛較長(zhǎng)車輛來(lái)說(shuō)，能替代發(fā)動(dòng)機(jī)的，只有燃料電池車。這就是燃料電池車潛在的優(yōu)勢(shì)。
日前，豐田Mirai氫燃料電池車在歐洲完成了10萬(wàn)公里的道路測(cè)試，共耗時(shí)107天，期間未出現(xiàn)機(jī)械故障。
【公司】豐田Mirai燃料電池車完成10萬(wàn)公里路測(cè)
Mirai氫燃料電池車道路測(cè)試在德國(guó)進(jìn)行，測(cè)試地點(diǎn)涵蓋了漢堡市(Hamburg)及其周邊城市街道、鄉(xiāng)村公路和高速公路。測(cè)試時(shí)間為2015年9月21日至2016年2月10日，為期107天，每天需上路16個(gè)小時(shí)。在此期間，總計(jì)為該燃料電池車補(bǔ)給燃料近400次，氫燃料用量略超1,000公斤；此外還為其更換輪胎兩次，更換前剎車片一次。
Mirai燃料電池車道路測(cè)試由豐田授權(quán)漢堡KJ Tech Services公司進(jìn)行。豐田汽車公司對(duì)該車測(cè)試總里程數(shù)以及在不設(shè)行駛速度限制的前提下在不同類型道路(城市街道、鄉(xiāng)村公路、高速公路及德國(guó)干線道路)上的測(cè)試時(shí)間都做出了詳細(xì)的規(guī)定。為達(dá)到豐田的要求，KJ Tech Services公司圍繞漢堡市規(guī)劃了一條可行路線，并組建了一個(gè)8人駕駛團(tuán)隊(duì)，每天進(jìn)行兩班輪休試駕，每周測(cè)試6天。
KJ Tech Services公司項(xiàng)目經(jīng)理Patrick Hake表示，“Mirai燃料電池車測(cè)試期間未出現(xiàn)機(jī)械故障。甚至在20攝氏度以下的環(huán)境中，其燃料電池仍可100%運(yùn)作。”
豐田還邀請(qǐng)8位試駕司機(jī)進(jìn)行了駕駛體驗(yàn)反饋。據(jù)悉，試駕前，8位司機(jī)曾接受了氫燃料補(bǔ)給培訓(xùn)，然而其補(bǔ)給與普通柴油車和汽油車的補(bǔ)給別無(wú)二致。據(jù)試駕司機(jī)指出，豐田Mirai燃料電池車較其它燃料電池車的主要優(yōu)點(diǎn)之處在于，該車可實(shí)現(xiàn)三分鐘內(nèi)充滿燃料電池并即刻上路。
【國(guó)際】荷蘭研究人員改裝氫燃料電池車 使其可直接輸出能源
統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，大部分家庭買車后，實(shí)際用車的時(shí)間只有5％，其余時(shí)候車都靜靜停在那里毫無(wú)用處。
能不能把它利用起來(lái)呢？荷蘭代爾夫特理工大學(xué)研究人員改裝了一輛現(xiàn)代ix35SUV車的氫燃料電池，使其可以直接輸出能源。
現(xiàn)代汽車公司負(fù)責(zé)新能源汽車的弗蘭克.邁耶說(shuō)："燃料電池汽車能夠產(chǎn)生電能、熱能和凈水，供家庭、學(xué)校和辦公室使用。"這是歐洲首次嘗試以新能源汽車為家庭供能，是人類在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)可持續(xù)清潔能源方面的重大進(jìn)步。
【建議】院士衣寶廉：對(duì)我國(guó)燃料電池發(fā)展的思考與幾點(diǎn)建議
基于目前我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)創(chuàng)新能力，燃料電池汽車下一步怎么發(fā)展？這里提出幾點(diǎn)建議。
第一，從國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，燃料電池用的各種關(guān)鍵材料和零部件，測(cè)試性能和實(shí)用性能都達(dá)到了國(guó)際水平，但是現(xiàn)在還不能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，原因就是沒(méi)有建立批量生產(chǎn)線。因?yàn)閲?guó)內(nèi)燃料電池關(guān)鍵部件還沒(méi)有形成一個(gè)很大的市場(chǎng)，這是我們發(fā)展燃料電池汽車的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。還需要企業(yè)家投入，建立關(guān)鍵材料和關(guān)鍵部件小批量生產(chǎn)線，使關(guān)鍵材料的供給立足于國(guó)內(nèi)。
第二，國(guó)內(nèi)原來(lái)研究電堆主要注重提高電堆的重量比功率、體積比功率，現(xiàn)在我認(rèn)為，重點(diǎn)應(yīng)該轉(zhuǎn)向提高電堆的可靠性和耐久性，因?yàn)樗侨剂想姵匕l(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和耐久性的基礎(chǔ)。
第三，要把如何減少燃料電池在車用工況下衰減的基礎(chǔ)研究成果，與燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合起來(lái)，把這些過(guò)程通過(guò)控制程序和零部件在整車上實(shí)現(xiàn)，這樣使燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在整車上整個(gè)系統(tǒng)壽命能夠達(dá)到5000至10000小時(shí)。
第四，除關(guān)鍵材料外，中國(guó)還有幾個(gè)關(guān)鍵部件（如空壓機(jī)）暫時(shí)可以外購(gòu)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，要進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
另外，高壓氫氣瓶國(guó)內(nèi)只有35MPa的，如果要實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程六七百公里，就要在70MPa。當(dāng)前國(guó)內(nèi)加氫站只有3座，要在主要示范城市逐步建立加氫站，這樣燃料電池汽車才能在各個(gè)城市普及起來(lái)。
最后一件事情，國(guó)家要對(duì)催化劑和電極進(jìn)行深入的研究，能夠做到鉑用量轎車在5克左右、大巴車在10克左右，最終實(shí)現(xiàn)0.1gPt/kW目標(biāo)，當(dāng)然這是很具有挑戰(zhàn)性的工作。
不得不承認(rèn)，燃料電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的門(mén)檻比鋰電池高得多，需要建立批量生產(chǎn)線解決制造的一致性問(wèn)題，這是全世界都要關(guān)心并需要合作解決的重大問(wèn)題。
我認(rèn)為，在國(guó)家大力支持下，依靠國(guó)內(nèi)外科技界、企業(yè)界合作，預(yù)計(jì)在2020—2025年，我們能突破這些關(guān)鍵技術(shù)，使燃料電池汽車進(jìn)入S型曲線的起始階段；大幅度提高要在2025—2030年之間；燃料電池汽車要實(shí)現(xiàn)盈利估計(jì)還需要5年左右的時(shí)間。
【觀點(diǎn)】燃料電池汽車：技術(shù)不是問(wèn)題 價(jià)格是個(gè)事兒
燃料電池面臨著的低成本與長(zhǎng)壽命兼顧問(wèn)題，仍然是制約燃料電池汽車大規(guī)模商業(yè)化的瓶頸。
關(guān)于成本問(wèn)題，美國(guó)能源部的項(xiàng)目規(guī)劃中明確指出，到2020年，車用燃料電池系統(tǒng)的成本下降到40美元/kW。根據(jù)2015年12月美國(guó)能源部公布的文件，現(xiàn)階段若大批量生產(chǎn)50萬(wàn)套額定功率為80 kW的乘用車燃料電池系統(tǒng)，其成本可以控制在54.84美元/kW，正在向40美元/kW的商業(yè)化目標(biāo)逐步靠近。
關(guān)于壽命問(wèn)題，美國(guó)能源部的項(xiàng)目規(guī)劃和我國(guó)的《中國(guó)制造2025》中都明確指出，在2020年車用燃料電池堆的使用壽命達(dá)到5000小時(shí)。
因此，降低燃料電池系統(tǒng)的制造成本，提高燃料電池堆的耐久性，仍然是燃料電池汽車商業(yè)化進(jìn)程中的重點(diǎn)研究方向。
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