鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:326次 | 2023年03月13日
加拿大工程院院士李獻(xiàn)國(guó):燃料動(dòng)力電池技術(shù)應(yīng)用較多的是交通運(yùn)輸領(lǐng)域
九月十八日,我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)和北京市未來(lái)科學(xué)城管委會(huì)共同主辦的2022全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇能源谷氫能機(jī)遇和發(fā)展分論壇在京召開(kāi)。加拿大工程院院士、國(guó)際氫能協(xié)會(huì)燃料動(dòng)力電池分會(huì)主席李獻(xiàn)國(guó)在會(huì)上指出,氫能是我國(guó)實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和必不可少的能源。
目前,燃料動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第五代,擁有眾多可能的應(yīng)用場(chǎng)景,包括大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能,邊遠(yuǎn)無(wú)電網(wǎng)地區(qū)供電,備用電源、應(yīng)急電源,交通運(yùn)輸?shù)确矫?。李獻(xiàn)國(guó)表示,當(dāng)下,燃料動(dòng)力電池技術(shù)應(yīng)用較多的是交通運(yùn)輸領(lǐng)域。他介紹,交通運(yùn)輸是脫碳較困難的領(lǐng)域,同時(shí),市場(chǎng)非常龐大,現(xiàn)在重要用于公交車、大卡車,未來(lái)也可能大量應(yīng)用于小汽車,以及等領(lǐng)域,所以未來(lái)應(yīng)用將非常廣泛。
在李獻(xiàn)國(guó)看來(lái),現(xiàn)階段,燃料動(dòng)力電池應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,在性能、成本、耐久性方面都已相對(duì)成熟,處于商業(yè)化應(yīng)用的早期階段,未來(lái)的發(fā)展方向是更高的能量轉(zhuǎn)換效率、功率密度,更長(zhǎng)的使用壽命,同時(shí)進(jìn)一步降低成本。他指出,業(yè)內(nèi)關(guān)注的重要技術(shù)重點(diǎn),一是基礎(chǔ)材料能夠成本更低、壽命更長(zhǎng)、性能更高;二是大規(guī)模自動(dòng)化制造技術(shù),使得每一個(gè)產(chǎn)品的成本都可以下降;三是燃料動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行時(shí)的控制、監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)。
在基礎(chǔ)材料方面,李獻(xiàn)國(guó)認(rèn)為,存在的問(wèn)題首先在于,目前催化劑的成本很高,降低鉑在催化劑中的含量,以及開(kāi)發(fā)非貴金屬催化劑,是降低成本的重要方法。其次是電解質(zhì)膜,目前大多數(shù)工作溫度都在60-80攝氏度之間,但在交通運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用,最佳溫度可能在90-120攝氏度之間,適合這個(gè)區(qū)間的電解質(zhì)膜目前還沒(méi)有,所以要開(kāi)發(fā)更好的更適合在交通領(lǐng)域應(yīng)用的電解質(zhì)膜。第三是雙極板,目前是以石墨雙極板為主,其缺陷在于比較厚重,所以目前的方向重要是金屬雙極板,但金屬的缺陷在于易腐蝕,腐蝕出現(xiàn)的離子對(duì)燃料動(dòng)力電池存在毒化用途,所以金屬雙極板要好的表面涂層,既能導(dǎo)電導(dǎo)熱,還能擁有長(zhǎng)壽命可以保護(hù)金屬板,這方面還有很多工作要做。
在大規(guī)模自動(dòng)化制造技術(shù)方面,李獻(xiàn)國(guó)介紹,日本豐田希望到2025年,燃料動(dòng)力電池成本能夠較2008年降低95%,一方面是要有更好的基礎(chǔ)材料,另一方面就是大規(guī)模的自動(dòng)化制造技術(shù),這兩條路結(jié)合將是大幅降低成本的重要方向。他指出,膜電極制造過(guò)程復(fù)雜,影響因素眾多,給大規(guī)模自動(dòng)化制造帶來(lái)較大難題;同時(shí),關(guān)于如何保證產(chǎn)品的可靠性、可控性、合格率,也存在較大的問(wèn)題,必須要有快速的在線監(jiān)測(cè)、檢測(cè)的設(shè)備和方法。
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%
關(guān)于燃料動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行時(shí)的控制、監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè),李獻(xiàn)國(guó)強(qiáng)調(diào),為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,要通過(guò)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、分析、采取合適的控制行動(dòng);同時(shí),還要有高準(zhǔn)確度的預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算。