3月4日下午,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)第12期儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)公益沙龍?jiān)谥袊?guó)科學(xué)院工程熱物理研究所舉行。會(huì)上,主講嘉賓清華大學(xué)汽車工程系裴普成教授就燃料電池技術(shù)及燃料電池應(yīng)用問題與大家展開探討,并解析汽車燃料電池技術(shù)現(xiàn)狀。
據(jù)裴普成教授介紹,當(dāng)前質(zhì)子交換膜燃料電池在汽車領(lǐng)域備受關(guān)注。燃料電池汽車是電動(dòng)汽車的一種,嚴(yán)格來說是燃料電池電動(dòng)汽車,很多人習(xí)慣稱之為燃料電池汽車。這種汽車大多是燃料電池與其他電池的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,燃料電池汽車的續(xù)駛里程是其他電動(dòng)汽車所不能相比的,燃料電池功率密度明顯高于其他電池。
這種汽車無污染,是解決霧霾問題的很好方向;零部件少、易維護(hù),生產(chǎn)工序少;燃料效率高,內(nèi)燃機(jī)的高效率在大負(fù)荷區(qū),燃料電池的高效率在小負(fù)荷區(qū),而實(shí)際使用中常用小負(fù)荷區(qū),內(nèi)燃機(jī)很難發(fā)揮它的最高效率。燃料電池能量轉(zhuǎn)換率已經(jīng)達(dá)到50%到60%的水平,內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域也被迫提出要使內(nèi)燃機(jī)效率達(dá)到60%。與內(nèi)燃機(jī)相比,燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高,對(duì)汽車更為有利。實(shí)施混合動(dòng)力技術(shù)使內(nèi)燃機(jī)工況向高效率區(qū)靠近,是混合動(dòng)力汽車有節(jié)油效果的原因。
從安全性來說,燃料電池也有自身的優(yōu)勢(shì)。過去,很多人都覺得氫氣很可怕,清華大學(xué)當(dāng)初做燃料電池車測(cè)試,為建設(shè)氫氣供給站大費(fèi)周折,好在實(shí)驗(yàn)室后是玉米地,學(xué)校才讓建設(shè)。但是現(xiàn)在我們認(rèn)識(shí)到,氫氣其實(shí)比汽油還安全。這兒有一個(gè)例子,為汽油汽車和使用氫氣燃料的汽車分別創(chuàng)造燃料泄露和著火條件,3秒時(shí)刻汽油汽車下方漏油著火,而氫氣則是迅速?zèng)_高在汽車上方著火。一分半鐘,氫氣燃料汽車的火已經(jīng)熄滅,而汽油車火勢(shì)正旺,最終只剩下車架。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)來看,氫氣用做汽車電池燃料更為安全。此外,國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)也都做過氫氣燃料電池的碰撞、泡水、跌落實(shí)驗(yàn),都沒有出現(xiàn)安全問題。對(duì)氫氣瓶的火燒實(shí)驗(yàn),證明氣瓶上的裝置會(huì)自動(dòng)將氫氣排出去,不會(huì)產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。氫氣的特點(diǎn)是非常輕,泄漏之后迅速上升,只要有良好通風(fēng),就不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。其實(shí)過去家用煤制燃?xì)庵邪俜种辶菤錃狻?/p>
從加氣模式上看,氫氣燃料電池也非常方便,只需要幾分鐘的時(shí)間就可以將氫氣加滿。因此在未來,燃料電池汽車可以像現(xiàn)在加汽油一樣在加氣站添加燃料,這一點(diǎn)換做普通電動(dòng)車就很難做到,充電不是幾分鐘就能完成的。
對(duì)于燃料的來源,裴普成教授也提出了自己的看法。他認(rèn)為,首先應(yīng)該考慮電解水,因?yàn)楹芨蓛?,?duì)燃料電池沒有危害。其次,工業(yè)副產(chǎn)氫,如氯堿廠、鋼廠、焦炭廠的副產(chǎn)品,現(xiàn)在很多工業(yè)副產(chǎn)氫都被浪費(fèi)掉了。第三,用燃料重整制氫,如天然氣重整、甲烷重整。
電解水制氫,可利用可再生能源集中發(fā)電制氫,通過管道遠(yuǎn)程輸送、車載運(yùn)輸?shù)确绞綖槿剂想姵嘏渌蜌錃?;可以夜間將剩余的電變成氫氣,白天通過燃料電池發(fā)電;可以直接用太陽(yáng)能電解水制氫,是分布式發(fā)電制氫,在日本已經(jīng)有先例,是一種成熟的技術(shù)。