國內(nèi)氫能燃料電池存在的問題及對策

關(guān)鍵材料與核心部件缺少批量生產(chǎn)技術(shù)

近年來，我國氫能燃料電池技術(shù)整體上取得了長足的發(fā)展，但關(guān)鍵材料、核心部件的批量生產(chǎn)技術(shù)尚未形成，催化劑、隔膜、碳紙、空壓機、氫氣循環(huán)泵等仍主要依靠進口，這嚴重制約了我國氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展。應(yīng)當(dāng)看到，我國在高活性催化劑、高強度高質(zhì)子電導(dǎo)率復(fù)合膜、碳紙、低鉑電極、高功率密度雙極板等方面的技術(shù)水平目前已經(jīng)達到甚至超過了國外的商業(yè)化產(chǎn)品，但多停留于實驗室和樣品階段，還沒有形成大批量生產(chǎn)技術(shù)。因此，亟待加強上述關(guān)鍵材料核心部件的技術(shù)轉(zhuǎn)化，加快形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的批量制備技術(shù)和建立產(chǎn)品生產(chǎn)線，全面實現(xiàn)關(guān)鍵材料核心部件的國產(chǎn)化與批量生產(chǎn)。同時，進一步提高電堆比功率，降低電堆鉑用量，才能大幅降低燃料電池產(chǎn)品的成本。

電堆和系統(tǒng)可靠性與耐久性有待提高

目前，我國燃料電池堆和系統(tǒng)可靠性與耐久性等與國際先進水平仍存在差距，在全工況下的可靠性與耐久性有待提高。燃料電池系統(tǒng)可靠性與壽命不完全由電堆決定，還依賴于系統(tǒng)配套，包括燃料供給、氧化劑供給、水熱管理和電控等。因此，需加強燃料電池系統(tǒng)整體的過程機理及控制策略研究。這方面我國已取得一定的成果，如中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所采用“電－電”混合的基礎(chǔ)上，還采用限電位控制、膜電極在線水監(jiān)測、氫側(cè)循環(huán)等控制策略和技術(shù)方法，有效提升了燃料電池系統(tǒng)的壽命和耐久性。因此，應(yīng)在已有基礎(chǔ)上，進一步加強車載工況、低溫、雜質(zhì)等實際運行環(huán)境下的衰減機理與環(huán)境適應(yīng)性研究，大幅提升燃料電池產(chǎn)品的可靠性與耐久性。

加氫站建設(shè)成本高、加氫費用高

目前，加氫站建設(shè)成本高，氫氣運輸成本較高，造成加氫費用高，同時加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善，直接制約了氫燃料電池汽車的發(fā)展、商業(yè)化示范運行和大規(guī)模應(yīng)用。加快加氫站建設(shè)，建立其建設(shè)審批程序和運營監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)務(wù)之急。通過加強加氫站關(guān)鍵材料、核心部件及技術(shù)國產(chǎn)化，進一步降低加氫站建設(shè)成本。通過發(fā)展氫儲運技術(shù)，如液氫儲運、氫的管道運輸以及新型儲氫材料如有機液體儲氫等，降低氫氣儲運成本。在此基礎(chǔ)上，通過選擇有廉價氫源的地區(qū)先行開展氫燃料電池汽車的商業(yè)化運營，將有效地促進加氫站技術(shù)的提升和逐步降低氫氣使用成本，進而通過技術(shù)提升、市場輻射，帶動我國氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外，對于暫時無加氫站或邊遠地區(qū)不宜建加氫站的情況，車載甲醇制氫的燃料電池車具有一定優(yōu)勢，可以進行示范。同時，也應(yīng)布點發(fā)展汽柴油車載制氫技術(shù)，為發(fā)展特種應(yīng)用的燃料電池車奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測體系不健全、不完善

目前氫能燃料電池方面的標(biāo)準(zhǔn)遠不能滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求，表現(xiàn)在支撐行業(yè)發(fā)展的氫制備、儲運、加注及實際工況下氫燃料電池從部件到系統(tǒng)的評價檢測體系等仍不健全，使得產(chǎn)業(yè)全鏈條下的產(chǎn)品推廣受到嚴重的制約和限制。亟待完善氫能燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立完整的材料、部件、系統(tǒng)的有效檢測體系，為氫能燃料電池的技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。

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