鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1645次 | 2019年05月23日
多種車載供氫方式的優(yōu)缺點(diǎn)
5月21日，由中國(guó)電池聯(lián)盟、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專委會(huì)和中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)氫能及燃料電池分會(huì)(籌)聯(lián)合舉辦的“2019新型制氫技術(shù)與加氫站建設(shè)高峰論壇”在蘇州隆重召開，中國(guó)航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車有限公司首席專家靳殷實(shí)做了題為“多種車載供氫方式分析”的精彩演講，以下為靳殷實(shí)的演講速記全文：
今天我分享的主題是多種車載供氫方式分析。這主要是三部分：國(guó)家在車用供氫系統(tǒng)上的技術(shù)路線上，政策上沒有太多的要求，在中國(guó)制造2050年里面的要求就提出續(xù)駛里程500公里，這就車載儲(chǔ)氫量的要求，加氫時(shí)間3分鐘。再一些其他的燃料電池的發(fā)展規(guī)劃上面，也沒有太多的要求。從國(guó)家補(bǔ)貼上，在這里也體現(xiàn)不出來(lái)供氫系統(tǒng)，它主要是對(duì)燃料電池方面的要求，這個(gè)是美國(guó)能源部的要求，提出要對(duì)整個(gè)的技術(shù)要求和咱們重要的思路不一樣，它是從市場(chǎng)需求反推而來(lái)，我們是從技術(shù)的可行性來(lái)推達(dá)到什么樣。它是從市場(chǎng)需求，如果市場(chǎng)能夠推開根據(jù)市場(chǎng)需求來(lái)制定，所以它的指標(biāo)制定都要高，很多指標(biāo)實(shí)際上都是很難達(dá)到。
這里面最重要的指標(biāo)是儲(chǔ)氫率，這是2015年的指標(biāo)，2005年是4.5，2010年5.9，2015年是9.0，到現(xiàn)在目前最好的是5.7。這個(gè)圖表也是DOE的要求，藍(lán)線最上面的是2015年的，雖然氣轉(zhuǎn)化達(dá)到了50公里，現(xiàn)在更高一些，到5.7%，但是還未到6%。這個(gè)就是如果放到汽車上能用的話，它也有一些要求，為什么要寫這個(gè)表？因?yàn)楝F(xiàn)在很多企業(yè)、單位采取不同的技術(shù)路線，在某個(gè)上面比較細(xì)，但是其他指標(biāo)欠缺一些。第一個(gè)就是安全性，安全性就是一票否決的，如果安全性達(dá)不到那肯定不行。第二個(gè)滿足供氫要求，在車運(yùn)環(huán)境下，對(duì)氫的需求滿足要求，這里面是多幾項(xiàng)內(nèi)容的，一個(gè)是純度，就是它的雜質(zhì)含量要不能超標(biāo)。第二個(gè)是氫氣的流量要達(dá)到，要滿足壓力的要求，流量壓力這些要求要能滿足，要有可實(shí)施性等，下面是重要指標(biāo)是氫氣率和儲(chǔ)氫密度這是兩個(gè)重要的指標(biāo)。要么太小跑不遠(yuǎn)，要么裝不下。最后面的是經(jīng)濟(jì)性，如果經(jīng)濟(jì)性達(dá)不到，產(chǎn)業(yè)化無(wú)法實(shí)現(xiàn)，最后還有壽命的問題。
下面介紹幾種車載供氫方式。
首先是高壓的氣態(tài)儲(chǔ)氫，這是主流的，大家比較熟悉。目前國(guó)際上使用多的是三型瓶，考慮到在車上儲(chǔ)氫率高，還有安全，以及其他要求下開發(fā)出來(lái)的。現(xiàn)在三型瓶、四型瓶國(guó)外已經(jīng)使用了。三型瓶為什么發(fā)展到這個(gè)狀態(tài)？前面一型、二型太重，儲(chǔ)得氫太少跑不太遠(yuǎn)。三型瓶?jī)?nèi)層是內(nèi)膽，碳纖維纏繞，然后是樹脂。內(nèi)膽是起密封的作用，鋁內(nèi)膽薄的是在5毫米。高壓氫氣瓶非常成熟了，這是前幾年的資料，它的壽命要達(dá)到超過(guò)15年，它的疲勞充放次數(shù)超過(guò)一萬(wàn)多次，然后是有35MPa，可以在這么苛刻的條件下，這個(gè)瓶子還是很安全的。然后高壓氣瓶的標(biāo)準(zhǔn)也很完備，比如說(shuō)在安全性檢驗(yàn)方面，他要在這些方面進(jìn)行考核，常溫常壓下，壓力試驗(yàn)要循環(huán)很多次，還有未爆先漏試驗(yàn)、槍擊實(shí)驗(yàn)等通過(guò)一系列的試驗(yàn)檢驗(yàn)它。為什么要進(jìn)行這樣的試驗(yàn)?zāi)兀?/p>
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
比如說(shuō)火燒試驗(yàn)，因?yàn)闃O端情況下有可能燃料電池有可能發(fā)生燃燒，或者是其他的火災(zāi)引起了車的燃燒或者是自己的燃燒，在這樣的情況下還要保證安全，所以進(jìn)行火燒試驗(yàn)，火燒實(shí)驗(yàn)的要求內(nèi)容很多，對(duì)火的溫度、寬度、距離、燃燒的速度有要求。
最后考核的結(jié)果是燃燒到最后的情況下，瓶子可以把氣釋放出來(lái)，但是它也不能爆炸。槍擊實(shí)驗(yàn)的條件，對(duì)槍子彈的動(dòng)能有射速的要求，角度的要求，射的考核結(jié)果是氫氣可以釋放出來(lái)，但是氫氣瓶不能爆炸，還有其他的一系列的實(shí)驗(yàn)。
這里的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則講一個(gè)未爆先漏設(shè)計(jì)，大家想一個(gè)高壓氣瓶35Mpa的，如果爆炸怎么辦？它的設(shè)計(jì)是極端條件下，有高溫或者是瓶子被損壞，這樣的情況下，你安全閥起不了作用，這樣的情況下，內(nèi)膽先裂開，然后碳纖維組織先裂縫，將氣體釋放出來(lái)結(jié)果是這樣的，但是也是未爆炸。
2010年，浙江大學(xué)成功研制70Mpa輕質(zhì)鋁內(nèi)撣儲(chǔ)氫瓶，但還是三型的，并且編寫了車用壓縮氫氣鋁膽碳纖維纏繞的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)了，但是70Mpa的是三型瓶，我們攻克下來(lái)了，已經(jīng)在部分車上應(yīng)用。上汽是轎車，因?yàn)閼?yīng)用35Mpa，儲(chǔ)氫率還是有點(diǎn)低。國(guó)內(nèi)做氣瓶的產(chǎn)業(yè)比較多，這是其中一個(gè)廠家中材科技，它的產(chǎn)量都到了70萬(wàn)只，國(guó)內(nèi)還有天海、斯林達(dá)（音）等一系列的企業(yè)，他們的氣瓶都到了數(shù)量級(jí)，可以想想我們做氣瓶的數(shù)量比較發(fā)達(dá)。國(guó)外也是做很多的，也是開發(fā)更先進(jìn)的一些氣瓶。國(guó)外三型瓶還是感覺到儲(chǔ)氫率不足，很多的國(guó)家早十幾年就在琢磨怎樣改進(jìn)，所以就發(fā)展出四型瓶，它的內(nèi)膽不是鋁內(nèi)膽，改了聚合物的內(nèi)膽，通常來(lái)說(shuō)就是塑料內(nèi)膽，碳纖維纏繞。它一部分是內(nèi)膽自動(dòng)化程度高，大規(guī)模生產(chǎn)降低成本，可以帶來(lái)這樣的好處。而且國(guó)外使用比較多的像豐田的車和其他的車已經(jīng)使用，證明可靠性、質(zhì)量都是過(guò)關(guān)的。所以四型瓶是未來(lái)發(fā)展的重要方向。
總結(jié)一下，高壓氣瓶供氫方式它的優(yōu)缺點(diǎn)，首先它是能夠完全滿足車載燃料電池，就是燃料電池汽車用氫的需求，無(wú)論是從純度、啟動(dòng)時(shí)間、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、壓力、流量它都可以，溫度低都沒事。現(xiàn)在目前成本還比較高，主要是產(chǎn)量不足。因?yàn)闅馄窟€是一些材料，這些材料并不是像鉑這種稀有材料，通過(guò)大量生產(chǎn)，成本是可以降下來(lái)的。技術(shù)是很成熟的，標(biāo)準(zhǔn)也很完善，而且壽命很長(zhǎng)。咱們心里有把燃料電池用壞的很多，把氣瓶用壞的還沒有聽說(shuō)。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
高壓氣瓶到了四型瓶，還有不足的地方其是儲(chǔ)氫率低，現(xiàn)在最高的是在豐田車?yán)锩?，就?.7%，100斤的瓶子加氫氣就是5.7，這是它不足的地方。另外要建氫氣，現(xiàn)在燃料電池車還有一個(gè)短板，就是要加氫，加氫站還是很少。盡管我們一下到十幾個(gè)到幾十個(gè)，但是技術(shù)要去普及的話，時(shí)間還是很長(zhǎng)。12萬(wàn)座加油站，1%就是1萬(wàn)多座加氫站，還差很遠(yuǎn)，所以氫氣的價(jià)值還是比較高，因?yàn)榍剀婃茫汉腿加推拖啾?，還是差一點(diǎn)。
另外安全代價(jià)很大，要運(yùn)輸氫氣，運(yùn)輸?shù)脑掃B路徑都給你規(guī)定好，送氫氣從哪條馬路走，時(shí)間不對(duì)都可以將你扣下來(lái)，法規(guī)比較多，安全代價(jià)比較大。世界各地現(xiàn)在是有500多座加氫站，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也很快，增長(zhǎng)率很快，一下子就幾十座。這前面就是用高壓氣瓶供氫的方式。第二個(gè)就是液氫了，因?yàn)橐簹湟粋€(gè)地方就是70公斤，你一下去就是它的700多倍，就是力度增加了。儲(chǔ)氫率我大膽預(yù)測(cè)以后到8%、10%都有可能。
為什么想到液氫呢？因?yàn)槁?lián)想到天然氣的情況，用了一段時(shí)間，感覺氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)起來(lái)不方面，就搞成LNG，變成液態(tài)，一下子就帶來(lái)很大的比較，LNG從儲(chǔ)運(yùn)從加油站、加氫站等從它的設(shè)備、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)方面都有很大的提高，帶來(lái)了很多的優(yōu)勢(shì)。比如說(shuō)這個(gè)車的行駛里程，如果用CNG跑150公里，然后變成LNG，跑600—800公里沒問題，所以聯(lián)想這個(gè)，以后液氫也是可以的。
液氫在無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，這個(gè)也是美國(guó)早五、六年的一個(gè)小公司所做的無(wú)人機(jī)，用了液氫罐，行駛48小時(shí)，之前是26小時(shí)。大大增加了行駛里程和時(shí)間。罐子的儲(chǔ)氫率是13%。左下面這個(gè)圖是美國(guó)軍方的一個(gè)很保密的無(wú)人機(jī)，也是用的液氫，儲(chǔ)氫率非常高。
我們國(guó)家的液氫技術(shù)，實(shí)際上發(fā)展很早，因?yàn)樵诨鸺募夹g(shù)上，液氫、液氧發(fā)動(dòng)機(jī)有很多的優(yōu)勢(shì)。從70年代我們就用于這方面的開發(fā)，用于長(zhǎng)征三號(hào)的火箭上，目前已經(jīng)可以開發(fā)出幾代發(fā)動(dòng)機(jī)，目前正在做的是長(zhǎng)征五號(hào)的，未來(lái)還有做200噸的，也正在開發(fā)。但是這個(gè)技術(shù)和老美還是有距離，但是這個(gè)距離不是太大，我們還是可以不斷地增長(zhǎng)。在液氫的技術(shù)上，從制液氫到儲(chǔ)運(yùn)、加注和控制一些泵、閥件我們都掌握了這個(gè)技術(shù)，但是這個(gè)是在特種和民用上面，這個(gè)還是不一樣的。
這是液天然氣LNG的儲(chǔ)罐，這個(gè)技術(shù)已經(jīng)很成熟了。如果作為車用液氫供氫系統(tǒng)，用液氫的話可以參照這個(gè)，主要的功能和氣瓶來(lái)比，多了一個(gè)氣化的這種。然后完了以后改成氣瓶，這個(gè)是一樣的。在車用液氫儲(chǔ)存的技術(shù)里面，國(guó)外做了很多的工作，比較著名的就是寶馬公司，大家知道是十年前來(lái)它已經(jīng)做出車用液氫儲(chǔ)氣罐，它不是用燃料電池，是用氫內(nèi)燃機(jī)，車的技術(shù)已經(jīng)有了，但是車跑了一段不合適，推廣不下去，就終止了。
但是做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)掌握了很多的技術(shù)。另外福特、通用都做了很多的概念車，在車上用了，但是沒到實(shí)用的階段。液氫儲(chǔ)罐技術(shù)怎么回事？因?yàn)樗鼫囟确浅５?，超?jí)絕緣溫度，大家感覺到保冷很重要，液氫的供應(yīng)技術(shù)，就是液氫館保冷技術(shù)。物理的原理就是將這三種都阻隔掉，兩層殼子多重保溫，一個(gè)內(nèi)膽，中間是多層絕熱，做成絕熱被抽真空，將它封好，就做成罐子。第二個(gè)問題是氫怎么出來(lái)？不像氣氫大開火就出來(lái)了，兩種方案，一個(gè)是以液氫泵打出來(lái)，第二個(gè)方案是說(shuō)我以擠壓的方式，因?yàn)樗鼤?huì)漏熱的，漏熱總會(huì)氣化，一氣化壓力增大，以擠壓方案來(lái)，這也是比較成熟的。液氫出來(lái)溫度很低要?dú)饣陀幸粋€(gè)氣化器。氣化以后溫度仍然很低，還要加熱它，加熱到燃料電池可以使用它，所以有兩道環(huán)節(jié)。而且氫能的比熱是非常大，這要比我們很多知道的要大幾倍。所以要加熱氫能也是很費(fèi)勁的，但是好在很低，0度的空氣都是加熱的。對(duì)立面的絕熱、儲(chǔ)存、儲(chǔ)氫罐，還有低溫的流量控制、輸送、加熱這都是屬于它的核心技術(shù)。
在液氫加氫站方面，日本、美國(guó)30%的加氫站都是液氫，為什么用液氫？氫氣里面很大的成本是運(yùn)輸成本，造出來(lái)便宜，但是運(yùn)到加氫站貴了，因?yàn)閮?chǔ)運(yùn)成本，采用氣氫就是長(zhǎng)罐拖車，可能一、二十噸，但是氫氣只有300公斤，如果以液氫，到一、兩噸，這樣大大節(jié)省了成本。在燃料電池用氫領(lǐng)域，其他的地方都是以液氫來(lái)運(yùn)輸。液化以后運(yùn)輸?shù)某杀窘档綒鈿涞?/8。
說(shuō)說(shuō)液氫產(chǎn)業(yè)，全球大概一天四、五百噸的產(chǎn)能。主要是集中在美國(guó)，85%都是在美國(guó)，歐洲和亞洲也都有一些。亞洲主要是集中在日本，氫的剛才也說(shuō)了，情應(yīng)用的地方非常多，用于燃料電池車上，那還是很少的一部分，大部分是用于化工或者是其他的冶金方面，在電子的制造方面，因?yàn)槲覀儼l(fā)展最早是在特種上使用的液氫，所以美國(guó)商務(wù)部在幾十年前就開始對(duì)中國(guó)進(jìn)行封鎖，這個(gè)技術(shù)不管是成套設(shè)備，還是里面的構(gòu)建，對(duì)我們是禁運(yùn)的，我們從未有任何途徑從美國(guó)獲得設(shè)備、裝備和技術(shù)，我們只有通過(guò)自己的辦法研發(fā)，所以我們產(chǎn)業(yè)鏈也形成了，但是是在特種上的。但是火箭發(fā)射我們還是比較少，所以我們產(chǎn)能比較低，一天產(chǎn)能只有幾噸，和國(guó)外比差很遠(yuǎn)。
目前國(guó)內(nèi)從事液氫研發(fā)的在航天是有幾個(gè)方面，一個(gè)是液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，還有一個(gè)是加注，還有一個(gè)是制造、儲(chǔ)運(yùn)。國(guó)內(nèi)可以用到民用上面的液氫單位，一個(gè)是我們航天的11作，它是制造液氫，也可以將技術(shù)轉(zhuǎn)化出來(lái)。還有中科所，他們?cè)谝簹渖厦孀隽撕芏嗟墓ぷ?，在?guó)際上也是領(lǐng)先的。全球500多個(gè)加氫站，液氫占了30%、40%，國(guó)內(nèi)在民營(yíng)上液氫可以用的還是零，所以我們還是要做很多的工作。
總結(jié)一下，就是低溫液氫的優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)氫密度高和儲(chǔ)氫率高，但是它的核心技術(shù)剛才說(shuō)了，這是我們以前沒有的。在民用上比較少，除此以外它還有兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。一個(gè)是液氫我們?cè)诠拮永锩孀龅酶?，保冷技術(shù)再少，每天要蒸發(fā)1%到百分之幾，多1%是很不錯(cuò)的，因?yàn)榭傄?，但是這要消耗調(diào)，你放在車上不用還得蒸發(fā)掉，時(shí)間長(zhǎng)了就放沒了。再一個(gè)就是液化時(shí)耗能太大了，液化的耗能占到了液氫化學(xué)能的30%，30%在耗能方面，所以耗能是大問題，一公斤的液氫要耗10多度電，這可想而知。因?yàn)橐还锏臍錃獍l(fā)電14、15度電，但是耗電量大。然后還有零部件，安全性還需要做很多的工作，對(duì)比高壓氣瓶，可以做火燒和槍擊實(shí)驗(yàn)。
對(duì)策就是技術(shù)現(xiàn)在不成熟，我們可以逐步迭代，成本高，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。易揮發(fā)怎么辦？也可以，如果我們將它裝在商用車上，我們商用車天天在跑，我們本身就是用氣的讓它蒸發(fā)，安全問題就是不斷地去做，然后完善標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)管理。耗能大怎么辦？其實(shí)冷能是可以使用的，使用以后還能帶來(lái)很多的好處。氫氣如果壓力要再增加，那么儲(chǔ)氫率還會(huì)提高，一個(gè)壓力的溫度，你把這兩個(gè)都降下來(lái)，這個(gè)儲(chǔ)氫率的物理特性還會(huì)提高，這里面兩個(gè)區(qū)，一個(gè)是液氫，還有一個(gè)是高壓氫氣，還有一個(gè)是到了液氫，壓力增大。這是超臨界狀態(tài)，這就是儲(chǔ)氫率更大，而且它可以揮發(fā)的速度更慢，有這樣的一些好處。這有一個(gè)對(duì)比，豐田做的實(shí)驗(yàn)是122L的的NOmpa裝5公斤，寶馬是110L，35Mpa、6公斤。所以它這個(gè)儲(chǔ)氫率提高。
第三個(gè)是超臨界狀態(tài)下的儲(chǔ)氫，這在國(guó)外做了大量實(shí)驗(yàn)的開發(fā)。在這樣的狀況下，儲(chǔ)氫率大幅度提高，安全性也是大幅度提高。
第四個(gè)是固態(tài)儲(chǔ)氫，技術(shù)成熟，我們也大量地在研究，有很多的金屬還有一些非金屬，它可以通過(guò)化學(xué)辦法或者是物理辦法吸附氫氣。通過(guò)外面加點(diǎn)壓力就吸附進(jìn)去了，但是如果你在另外一個(gè)狀態(tài)下你給它加熱，它這個(gè)氫氣又跑出來(lái)了，反復(fù)循環(huán)，這樣就可以儲(chǔ)氫進(jìn)去了，這個(gè)儲(chǔ)氫率，如果儲(chǔ)氫倍數(shù)和體積來(lái)比，超過(guò)500—1000倍，就是一升的體積可以儲(chǔ)存500升到一千升大概的范圍，但是因?yàn)樗旧碇兀詢?chǔ)氫率不高。
佳華利道公司將這個(gè)做到了車上，9米的公交車用了兩塊，體積376.9L，一塊是儲(chǔ)8.4公斤。另外這一技術(shù)在其他領(lǐng)域也在使用，氫楓能源與上海交大合作開發(fā)，它用的不是在車上，不是在燃料電池車上，是儲(chǔ)運(yùn)氫氣這塊，用于這樣的場(chǎng)合。如果用長(zhǎng)管拖車一次300公斤，但是用這個(gè)一次1200公斤，是4倍。
浙江大學(xué)也用了這樣的技術(shù)，但是它應(yīng)用的場(chǎng)合不是在燃料電池上，它是在內(nèi)燃機(jī)里面，供汽油的，然后同時(shí)加氫進(jìn)去，這也是我們用氫的技術(shù)路線，在改造傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中噴氫氣，這我遇到了很多的常見，有柴油和氫氣的，這可以改善它的特性，又提高了它的排放二氧化碳的降低，同時(shí)氫氣進(jìn)去改善了性能。
還有日本豐田，咱們都知道它是用氣罐的，同時(shí)各種方式它都嘗試過(guò)的，而且進(jìn)行了幾輪的開發(fā)，行駛距離到達(dá)了300公里，還有德國(guó)奔馳也做了大量的工作。
金屬儲(chǔ)氫應(yīng)用成功的地方是在特種上使用，早十幾年德國(guó)開發(fā)了，使用的是燃料電池，為什么用燃料電池？因?yàn)樘胤N的重要指標(biāo)是安靜不要有噪音，其他的都有噪音。這時(shí)候用金屬儲(chǔ)存最好，儲(chǔ)氫率低一點(diǎn)，但是船上需要這個(gè)，它就能容忍你重，而且需要現(xiàn)在重分量，因?yàn)榇獕号摰?，如果你這個(gè)重量不夠，還可以通過(guò)別的途徑，這個(gè)案例是比較成功的，可能它已經(jīng)有20—30艘燃料電池的特種。固態(tài)儲(chǔ)氫最大的優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)氫密度高，安全性好，氫在里面很安全，最大的問題是儲(chǔ)氫率低，百分之一點(diǎn)幾，成熟的是1.8、2%，很多金屬的儲(chǔ)氫率是可以提高的，但是環(huán)境要求我們達(dá)不到，比如說(shuō)釋放的溫度更高一些，或者是其他的措施，所以金屬儲(chǔ)氫還有這樣一些問題。
有機(jī)液體儲(chǔ)氫，這個(gè)話題是比較熱的，有些有機(jī)物也是具有吸副的特性，實(shí)際上它是化學(xué)的。在一定的條件下它可以釋放，也可以重復(fù)反復(fù)的使用，大量的是甲苯這些，這些物質(zhì)很多，做研發(fā)的國(guó)內(nèi)國(guó)外很多的企業(yè)，技術(shù)路線還不一樣，選的都不一樣，所以它技術(shù)路線上還有有所區(qū)別。
它的優(yōu)勢(shì)就是儲(chǔ)氫密度和儲(chǔ)氫率比較高，吸附的氫氣量很大，確實(shí)還是很大的，有一系列這樣的優(yōu)勢(shì)，程寒松博士在武漢專研這個(gè)技術(shù)，克服了很多技術(shù)上的問題，將這個(gè)事情做成了，加氫溫度150度，脫氫200度，可能現(xiàn)在更低一些，160、170，脫氫以后的程度比較高一些的，循環(huán)壽命能夠到2000多次，儲(chǔ)氫率5.5，這個(gè)數(shù)據(jù)都是比較多的版本，儲(chǔ)氫密度比較高，一個(gè)立方50公斤。這是它試驗(yàn)出來(lái)的結(jié)果。
他繼續(xù)往下研發(fā)，開發(fā)了第二代車叫氫揚(yáng)號(hào)，而且是在湖北當(dāng)?shù)芈涞?。要在宜都市投資30億元，建設(shè)年產(chǎn)100萬(wàn)噸的材料，還有一萬(wàn)噸的催化劑，目前來(lái)做這個(gè)大家都比較關(guān)注這個(gè)市場(chǎng)。但是這個(gè)事情總結(jié)一下優(yōu)勢(shì)明顯，儲(chǔ)氫密度很高，儲(chǔ)氫率也高，第二個(gè)它和加油站合建，對(duì)加油站改造的成本比較低，很容易改造出加氫站，然后另外是安全性，因?yàn)樗浅爻旱膬?chǔ)存在液體里面，安全性比較高，但是它還是有一些問題。
幾個(gè)問題：脫氫時(shí)，溫度100—200度，要在這樣的環(huán)境下才能脫氫，而且是耗能，能耗不小。我的問題是在汽車上用還得創(chuàng)造高溫的環(huán)境下，還要補(bǔ)充能量。然后脫氫率不是太高，理論上那么高，實(shí)際上脫不出來(lái)，還有殘留一些。還有這個(gè)東西是兩個(gè)箱子，一個(gè)是放有機(jī)液體，另外一個(gè)是它轉(zhuǎn)化完氫以后還得存放在另外一個(gè)箱子，這樣的話，儲(chǔ)存密度除以2一下子降下來(lái)了，還有加熱設(shè)備、控制設(shè)備、管控閥等，這個(gè)過(guò)程更復(fù)雜了，車上使用更有問題。
德國(guó)的一家公司采取類似的技術(shù)路線，但是它有機(jī)物物質(zhì)和它不一樣，選另外一個(gè)物質(zhì)，這種材料是一個(gè)立方可以存57公斤的氫氣，儲(chǔ)存率是6.23%，但是它所用的場(chǎng)合不是放車上，而是儲(chǔ)運(yùn)上，氫氣制造出來(lái)以后運(yùn)送到加氫站，這個(gè)加氫的時(shí)候，溫度是250度，然后加氫時(shí)是放熱，一公斤放9度電，脫氫時(shí)是一公斤得11度電，可想這個(gè)耗能還是很大的，因?yàn)橐还餁錃獗旧戆l(fā)14、15度電，要放在車深要想別的辦法。運(yùn)輸起來(lái)很簡(jiǎn)單，就一個(gè)塑料的方桶和化學(xué)法應(yīng)用是一樣的，應(yīng)用于這個(gè)地方是很成功的，這個(gè)地方前十幾年日本已經(jīng)開發(fā)出來(lái)了，日本的使用場(chǎng)合它是船運(yùn)的，是到澳大利亞和中東那邊船運(yùn)脫氫，然后集中來(lái)加氫和脫氫。
第六個(gè)是化學(xué)制氫放車上，這個(gè)方法很多。因?yàn)橛袡C(jī)物里面只要有氫氣，只要把氫氣取出來(lái)你就等于制氫了，但是要是將它放車上那就不是你很多地方都合適的，所以要是在線的話，在線制氫，制了氫燃料電池要用的話就要提出要求來(lái)，第一個(gè)滿足供氫的要求，比如說(shuō)實(shí)施性要好，要是工藝太復(fù)雜，制出氫來(lái)還趕不出來(lái)，制氫要好，流量要達(dá)到安全，安全性要好。
另外是工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)要成功，就是說(shuō)這樣的物質(zhì)通過(guò)一、兩個(gè)環(huán)節(jié)就把氫制出來(lái)，而不是一大堆的管子和罐在里面，你產(chǎn)生一個(gè)瓶中間再產(chǎn)生一個(gè)，不或，技術(shù)要成熟。還有制氫響應(yīng)要快，你車用一踩就要用，或者是其他的方式延緩時(shí)間，但是響應(yīng)不能太慢。還有能耗要小，溫度不要太高。因?yàn)槿绻銣囟忍撸どa(chǎn)，你本身要保溫，要冷卻下來(lái)，這些都是耗能耗時(shí)。另外最好是液體，前些年我在開發(fā)所也有搞液體的，很多中類的在上面制氫的，那個(gè)固體就不方便，燃料要便宜。路邊是早先幾年的圖，很多的物質(zhì)，儲(chǔ)氫量，包括藍(lán)色的是三型瓶，紫色的是四型瓶，又提高了一點(diǎn)。所以很多的方式，這上面這個(gè)是甲醇。
關(guān)于燃料制氫，兩個(gè)概念，一個(gè)是它里面的按照化學(xué)成份它含氫量多少，最多25%。另外反應(yīng)過(guò)程中，最好還能將別的物質(zhì)的攙在一起，里面的氫取出來(lái)，正好水也是有氫的，這些物質(zhì)和水在一起，把它的物質(zhì)提出來(lái)了，水也提出來(lái)了。雖然低一點(diǎn)分母變大了。最好還是液體，因?yàn)榧淄橐懦龅?，在車上用氫氣本?lái)就不方便，再加一個(gè)氣體根本不方便，所以甲醇是很好的辦法。
甲醇制氫分兩步，第一步它是分解反應(yīng)變成一氧化碳和氫氣，一氧化碳和水反應(yīng)形成二氧化碳和氫氣。最反映就是二氧化碳和氫氣。1Kg甲醇水溶液產(chǎn)氫約0.8—1.3立方米。甲醇制氫在工業(yè)上是成熟的技術(shù)，大量的使用。是工業(yè)上使用制氫它的場(chǎng)景一個(gè)是大量生產(chǎn)，一個(gè)是連續(xù)生產(chǎn)，一個(gè)是地面上，整個(gè)設(shè)備好保障。要是將它做小，就帶來(lái)了技術(shù)問題，所以小型化以后帶來(lái)了問題，放到車上就是微型化。
國(guó)外的團(tuán)隊(duì)，甲醇制氫工藝分兩步，一個(gè)是制氫成熟，因?yàn)橹屏藲溥€攙雜其他的氣體，還有氧氣和淡氣，還有一氧化碳和二氧化碳等，雖然二氧化碳都將它反應(yīng)了，但是100%的還有，所以要將這些提純出來(lái)。制氫技術(shù)成熟，提氫的就是微型化是有難度的，有些雜質(zhì)就不太好去弄。
國(guó)內(nèi)做微型化研發(fā)很多企業(yè)在做，剛才那張表是一些，這張表是一些產(chǎn)品的。左上涂刷是機(jī)械上的甲醇制氫燃料電池，這個(gè)產(chǎn)品非常成熟，無(wú)人值守，工作幾年沒問題。連續(xù)發(fā)電一千小時(shí)、兩千小時(shí)都沒問題，然后中間的是移動(dòng)電源，左邊的車也是移動(dòng)電源，就裝在車上等，國(guó)內(nèi)做這個(gè)的還不少。這也是早幾年所做的甲醇制氫燃料電池。車上相當(dāng)于是一種燃料電池的車，它這個(gè)車是比較小。這個(gè)是一家公司做的甲醇制氫燃料電池，也是屬于燃料電池汽車，目前已經(jīng)上公告了，車是東風(fēng)的車，連續(xù)跑了幾千公里，做這個(gè)車的數(shù)量也不少。
下面說(shuō)說(shuō)甲醇的優(yōu)勢(shì)，為什么老提甲醇？因?yàn)樗泻芏嗟膬?yōu)勢(shì)，一個(gè)是化學(xué)特性的優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是物理特性。甲醇成了液體體積很大然后是來(lái)源非常豐富，甲醇就是四個(gè)碳一個(gè)氫，煤能制甲醇，生物質(zhì)也可以。還有將二氧化碳拿來(lái)和氫氣進(jìn)行反應(yīng)，又生成了甲醛。這在大的發(fā)電廠來(lái)使用，可以減少排放，所以甲醛來(lái)源很豐富，中國(guó)是甲醛最大的生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，我們還是過(guò)剩的，國(guó)家也是在力推甲醛的燃料，但是前期從去年開始，像做甲醛燃油機(jī)的車廠在推開和國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化。這張表是不同燃料能量的比較，這一比較，甲醛的熱值沒有汽油和柴油高，但是和氫氣相比又比它高很多，鋰電池比它高更多，所以甲醛的能量密度非常大。
總結(jié)一下甲醛制情優(yōu)勢(shì)安全性高、儲(chǔ)氫率高，也是工業(yè)原料獲取便利，制氫成本低，技術(shù)成熟。但是問題是啟動(dòng)慢，因?yàn)樗切』S，到達(dá)溫度需要一個(gè)過(guò)程，流量不容易調(diào)節(jié)，另外還需提純。這些問題怎么解決？啟動(dòng)慢不要緊，我形成了混合動(dòng)力，本身燃料電池汽車它本身就是混動(dòng)立，燃料電池的特性它立馬不會(huì)起來(lái)，但是它會(huì)有一個(gè)特性，所以和動(dòng)力電池以后，可以彌補(bǔ)它起步慢的問題。然后提純現(xiàn)在在質(zhì)交膠膜電池里面，還有是高溫的，這樣的情況下可以容忍。
這樣的話，技術(shù)路線就是增程式的，甲醇制氫的技術(shù)路線，這和咱們大家比較普通的都在推的燃料電池有點(diǎn)不同了。這個(gè)技術(shù)路線就是做增程器，然后用于發(fā)電，動(dòng)力電池匹配蓄電池比較多，然后是以蓄電池為主來(lái)維持驅(qū)動(dòng)的。但是蓄電池很快沒電了，它一直在發(fā)電，所以它保證車一直運(yùn)行下去，但是你消耗的電你要補(bǔ)得上，這個(gè)車就可以運(yùn)營(yíng)上去。因?yàn)楸旧砑状汲杀?塊錢、1.5塊錢，發(fā)電成本1度電9毛錢到1.3塊，這比高速路上的快車成本都便宜了。
這是一個(gè)方案，將一個(gè)純電動(dòng)的物流車改一半，電池去掉，然后變成增程器。結(jié)果是續(xù)駛里程由150公里變成了400公里。這是三種汽車的比較，甲醛制氫的車把純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程等一系列的缺點(diǎn)補(bǔ)上了。這是蘇州光源科技通過(guò)幾代車的能力，就把增程車做出來(lái)了，在現(xiàn)有的電動(dòng)車上做改造，做出了幾批車。今天也有幸請(qǐng)他們把車開到樓下，一會(huì)兒大家可以了解情況。
現(xiàn)場(chǎng)制氫的路線還是很多的，日產(chǎn)的這個(gè)乙醇的這個(gè)車很出名的。燃料電池是用乙醇制氫以后，這個(gè)車在日本三大搞燃料電池的企業(yè)，本田、豐田還有日產(chǎn)，日產(chǎn)走的路線不一樣。這是我們國(guó)內(nèi)的，它不是用于燃料電池，而是用于增程器和燃油的。但是通過(guò)重整制氫，這個(gè)是甲酸制氫，這是國(guó)外的團(tuán)隊(duì)所做的。但是它沒放到車上，車后面又掛一個(gè)東西，來(lái)做這個(gè)項(xiàng)目，驗(yàn)證這樣一個(gè)技術(shù)。
這是這幾個(gè)的優(yōu)勢(shì)和問題，高壓氣瓶?jī)?yōu)勢(shì)明顯，儲(chǔ)氫率目前狀態(tài)發(fā)展到這樣，我們沒有別的好辦法，其他的滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性還可以。甲醇是儲(chǔ)氫率高，經(jīng)濟(jì)性好，然后問題是冷啟動(dòng)慢、流量不可調(diào)，但是我們認(rèn)為未來(lái)中期是重要的方式，很有可能這個(gè)方式被市場(chǎng)接受。固態(tài)儲(chǔ)氫它不足的地方儲(chǔ)氫率太低，在按特殊場(chǎng)合可以使用。液態(tài)儲(chǔ)氫率都挺好，也很安全，但是主要的問題就是脫氫時(shí)耗能溫度要高，體積比較大，這個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜，它在儲(chǔ)運(yùn)上有優(yōu)勢(shì)，在車上也是可以的，它要將那些問題做做工作都克服掉。液氫儲(chǔ)氫率很高，而且未來(lái)也是方向，不僅僅是這方面，在其他方面使用也是需要的，但是技術(shù)是需要的，特種和民用還是有一個(gè)隔閡，特種太快，要在民用上實(shí)施還要做大量的工作。未來(lái)中遠(yuǎn)期是有希望的，超臨界比低溫更好，但是時(shí)間更久一些。
我們單位是搞航天的，搞燃料電池技術(shù)，搞了很久了。我們自己也有車廠，自己的燃料電池系統(tǒng)。謝謝！
