2021年9月3日-5日，由中国汽车本领钻研核心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社拉拢主办，天津经济本领开辟区管制委员会更加援助，日本

2021年9月3日-5日，由中国汽车本领钻研核心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社拉拢主办，天津经济本领开辟区管制委员会更加援助，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会拉拢协办的第十七届中国汽车财富发扬（泰达）国际论坛（以下简称泰达汽车论坛）于2021年9月3日-5日正在天津市滨海新区召开。本届论坛盘绕“交融立异绿色”的年度重心，聚焦行业热门线日“热门聚焦：新树范计谋引颈下的燃料电池汽车财富化冲破途径”中，中国工程院院士衣宝廉揭橥了题为“燃料电池汽车近况与愿景”的重心演讲。

中国将提升国家自助孝敬力度，接纳愈加有力的计谋和方法，二氧化碳排放力图正在2030年到达岑岭，辛勤争取2060年完毕碳中和。要完毕30-60碳达峰碳中和，必需鼎力发扬可再生能源，诈骗可再生能源电解水制备绿氢，即可完毕储能和可再生能源的再分派，还可完毕难于脱碳周围如交通、冶金、开发等周围的脱碳。

燃料电池汽车的财富化是氢能使用的冲破口，咱们要相持自助立异，冲破卡脖子本领，完毕合头原料与部件的批量临蓐，大幅度下降燃料电池车、加氢站修筑和氢源的本钱，尽疾完毕燃料电池汽车的财富化。

燃料电池的发电道理是电化学，因而它的转化结果对比高，可能到达60%足下，燃料电池重要是由电解质膜、电催化剂、扩散层和双极板等合头原料组成。燃料电池的作事方法是内燃机的，它要组成一个编制，燃料电池是发电的场面。

这个编制是由燃料电池电堆、燃料需要编制、氧化剂需要编制、水液管制编制、电控编制来组成，因而燃料电池是对比安适的。假如燃料电池堆爆发窒碍，只须把氢源堵截，不会爆发燃烧和爆炸。其余，燃料电池比能量相当高，可能到达每公斤0.5~1千瓦每小时，因而它更加适合于重载车和长途车。

把燃料电池策动机装到车上，咱们用氢瓶来替代油箱，用燃料电池策动机来替代内燃机，获得的好处便是没有尾排，尾排仅仅是水。

燃料电池车的构型，燃料电池是由燃料电池策动机来胀舞的，那么燃料电池通过大电流、低电压的发电修设，通过DC/DC来增压，和二次电池实行混杂胀舞电机，电机来胀舞燃料电池车。燃料电池车更加适合长途重载车。燃料电池的利益一是能量对比高，其余电堆和氢罐是分裂的，因而对比安适。第三个燃料电池续驶里程，加氢时辰驾驶的痛疾性均可与燃油车媲美。

然则燃料电池要念财富化，必需霸占：一是目前燃料电池策动机贵导致一辆燃料电池车的售价是燃油车的两倍到三倍、锂离子电池车的1.5到2倍。二是加氢站修筑用度对比高，到达每个加氢站1200万元到1500万元，正在加氢站加氢的用度对比高，到达60-80元，惟有降到30元以下才调和燃油车竞赛，因而要完毕无补贴的燃料电池贸易化，必需大幅度下降燃料电池策动机的本钱和氢气本钱，同时下降加氢站的修筑用度。

国家为领悟决卡脖子本领题目和完毕燃料电池车的财富化，提出了燃料电池车树范都邑群的睹解。现正在这个仍旧通过了初阶评审，很疾就会公告。

那么要念下降燃料电池电堆的本钱，咱们必需提升电堆的比重率。二是完毕合头原料，电催化剂、质子换取膜、双极板、膜电极三合一和电堆批量临蓐。三是按照工况和电堆适宜的运转条目拟订局限政策，确保电池编制的牢靠性与耐久性。

这是燃料电池的PEMFC表率极化弧线，它由三局限响应出，一个是欧姆极化，一个是扩散极化，又有一个最大的化学极化。咱们肯定要下降这三个极化，才或许大幅度提升燃料电池堆的比功率。

其余燃料电池车所用的电堆是用铂来做催化剂的，现正在国内到达了每千瓦0.3克铂，国际上到达了每千瓦0.2克铂足下，咱们要降到0.1克铂以下才调完毕燃料电池贸易化。

咱们所做的Pt3Pa催化剂，仍旧正在新源动力车上通过实行。这是咱们做的超小铂铜合金催化剂，这个催化剂活性是碳铂3.8倍，咱们正正在念要领贸易化。

再一个便是裁汰膜的厚度，这是咱们评判的杜邦公司临蓐各式厚度的膜，咱们展现膜越薄电池职能越好，然则膜薄了从此要提升死板强度，裁汰化学衰减。这是咱们做的用PTFE加强膜，厚度可能比现正在用的Nafion更薄，然则它的强度并不低落，其余咱们正在膜里可能加有自正在基催列剂来裁汰膜的化学腐化。

这是戈尔的超薄膜，厚度可能到达7.5到8微米，职能现正在是燃料电池当中的最薄的膜。有了膜，有了催化剂，那么咱们就要制备MEA，现正在膜电极三合一有三种制法，旧例法子便是重要是用涂抹电极，这是最守旧的法子。第二种法子是CCM，把催化剂加料喷涂到膜上，这种是现正在电动车用的最普通的制备法子。第三种法子是有序化电极，可能大幅度裁汰极化，现正在还正在发扬当中。

这是咱们所发觉的诈骗高电压来喷涂，而不是用死板喷涂制备膜电极的法子。这种法子制备出来的膜催化成可能到达肯定有序化，职能可能肯定提升，每平方厘米2.1瓦足下。

这是盘绕适宜批量临蓐，咱们正正在发扬的狭缝模具式涂布和辊式涂布。这两种法子都可能完毕巨额量临蓐，咱们念正在这种法子加上电位，使催化层具有肯定的有序化，来提升电极的职能。

有了MEA咱们要装电堆还必要双极板，现正在有三类双极板，有金属板，金属板上面要有一个涂层，又有复合板，用金属做基底，做决裂气体的基底。其余加上一个扩散层，便是一个导电的气体分派层。固然国内新源动力采用碳分开层，丰田采用的是网状留层，又有一个是用机加工做的碳无孔石墨碳板。

咱们做的金属板，咱们仍旧办理了金属板的冲压工艺和焊接工艺。正正在做皮相革新，仍旧正在车进步行磨练寿命仍旧很好的，皮相涂层仍旧很好的。这是咱们发扬了3D流场，正在流场当中列入肯定角度的挡板，如此的话可能革新气体向催化层的传旨，因而要办理排水和传旨当中的抵触，要选拔一个合意的角度。

假如有了双极板，有了MEA，有了密封件，咱们就可能检查电堆，电堆是依据按压力机方法实行拼装的。那么正在拼装电堆的期间，要思索好MEA的压拉和变形，这里有一个公式，通过豪爽实行做出公式，通过这个公式正在做没装堆之前打算高度，这个电堆才调更匀称。这是咱们装的100千瓦的电堆，它的平方差到达12毫伏，咱们生机降到5个毫伏，现正在正正在革新。

燃料电池的本钱假如完毕批量临蓐，它的本钱会大幅度低落，因而现正在正在五部委都邑群树范铺排携带下，咱们先要办理卡脖子本领题目，办理批量临蓐题目，来大幅度下降燃料电池本钱，使它或许亲近锂电池电动车本钱，如此燃料电池车正在重载和长途运输车就可能完毕财富化。

咱们办理了卡脖子本领，完毕了批量临蓐，咱们还要立异驱动来办理燃料电池的本领发扬，完毕燃料电池乘用车的贸易化。

第一咱们要简化电池编制和电堆组织，下降燃料电池策动本钱和拉长电堆寿命。例如采用薄膜、氢空逆流，可能去除增湿器。阳极水管制、驱除个别反极，拉长电堆寿命。咱们可能驱除扩散层，来下降电堆本钱。

其余咱们要研发高温膜和抗毒的电催化剂，下降氢气本钱。研发高温膜，使燃料电池正在近200度作事，即抗一氧化碳的毒化感化，又有利于燃料电池派热河驱除二向流提升电堆一概性，进而提升作事电流密度和电堆比功率，诈骗有序化电极使用，大幅度下降铂用量。

咱们要研发抗毒的阳极电催化剂，让燃料电池能吃粗氢，下降燃料电池的本钱，完毕乘用车和商用车的贸易化。

氢源现正在有三种出处，一个化石燃料制氢，一个工业副产氢，又有一个电解水制备绿氢。氯碱副产氢最好净化，只须脱除氯就可能了，合成氨工业的开释气必需脱除微量的氨，丙烷脱氢丙烯必需脱除烃类。

发扬精准对燃料电池有毒杂质的净化法子，拟定轨范、原则检测法子和修设，到达精准的副产氢的净化来下降氢的本钱。

化石燃料制氢本领对比成熟，本钱对比低，但要将二氧化碳封存，因而煤制氢每标方0.8元，自然气制氢不高于2块钱。因而日本正在澳洲搞褐煤制氢，二氧化碳封存，通过甲基环乙烷至日本，再脱氢为甲苯，制取氢气。其余正在沙特用自然气重整制氢，将氢液化再运到日本。我提倡诈骗咱们电解水制氢的副产氧、实行煤制氢，网罗爆发的二氧化碳注入油井，来提升产油率。其余开辟自然气催化裂解制备氧气和固体碳，提升氢气的纯度和裁汰二氧化碳的排放。

现正在电解水制氢有三种电解水法子，一个是SOEC电解，一个是质子膜电解和碱性电解三种电解本领，这三种法子咱们国家碱水电解法是宇宙上售价最低的，咱们质子换取膜正正在实行兆瓦极的实行修厂。

大连化物所发扬燃料电池的同时就先导发扬电解水制氢，先导拟定碱水电解，进而搞了质子换取膜电解，现正在仍旧做到300千瓦电解槽，仍旧跟阳光电源订立了互助合同。咱们的大面积的电解水到达三百到五百千瓦，兆瓦级的氢能科技树范，国网正在安徽搞的，盘算试验咱们兆瓦级的电解膜换取水。

长隔断输送也是氢对比大的题目，氢的长隔断输送有三种计划可选，一个是制氢送到自然气管网，跟自然气一块送到用户。再一个可再生能源电解水制氢，将氢绿化，用车送到各个能源。第三个便是可再生能源电解制氢根网罗二氧化碳实行合成甲醇，咱们李灿院士实行了这方面钻研。

我提倡诈骗三北区域丰饶的水电、风电、太阳能发电，鼎力发扬质子换取膜电解水制氢，送入自然气管网，正在必要氢气的地方，当氢浓度大于5%时，可采用膜分别从自然气氢混杂物中提取纯氢。当氢浓度低时，可抽取等热值自然气实行重整制氢，正在近海区域发扬海优势电，电解水制氢，诈骗氢气管道，输送海港，将氢液化动作商品，也可用列管车送至左近的加氢站。加氢站也可能设备电解水制氢安装和自然气重整制氢安装。

氢安适，终末一个题目，人们仍旧风俗于汽油作燃料，关于氢气还缺乏领悟，要诈骗氢气易于检测，扩散速率疾，正在恐怕有氢宣泄的地方加上氢气传感器，当氢浓度高于千分之五时，联动风机自愿启动，确保氢安适。因而咱们主睹便是要做便宜的、牢靠的氢气传感器，同时不管是室内和室外，正在氢气恐怕宣泄的地方都加上氢气传感器和联动风机。如此来确保室内和室外，更加是加氢站和制氢场面的氢安适。

氢是向上跑的，因而汽油车都烧没有了，氢气车仍旧完全的。其余挪威加氢站爆炸，爆炸从此加氢站形式还存正在。假如俄罗斯汽油加氢站爆炸从此，基础上看不到了。因而诈骗氢扩散速率对比疾这一点和容易检测这一点，咱们确保氢安适。现正在全宇宙有三万到四万辆燃料电池车正在运转，没有一辆燃料电池车爆发燃烧和爆炸。

终末咱们讲一下结语，完毕燃料电池合头原料和部件的财富化并批量临蓐，同时提升电堆的比功率就可能大幅度下降燃料电池策动机的本钱，进而下降燃料电池车的本钱。

靠本领立异，简化电堆组织和电池编制，采用超低铂有序化电极化大幅度下降铂用量，将燃料电池车的本钱降到锂离子电动车秤谌，并完毕乘用车贸易化。鼎力发扬可再生能源电解水制备绿氢，采用自然气或纯氢管网输送氢气，加氢站加的氢可降至每公斤30元以下，车的运转用度就可能和燃油车竞赛了。完毕氢气压缩机，高压储氢瓶和加氢机等国产化和批量临蓐，修油、氢、电合修站，就可能大幅度下降加氢站的修筑用度，待加氢站到达肯定密度，再树范贸易化乘用车。