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衣寶廉院士：氫源及燃料電池關(guān)鍵技術(shù)剖析
更新日期：
2021-09-14
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氫瓶在燃料電池汽車上相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的油箱。為了達(dá)到一定的續(xù)駛里程，目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的燃料電池汽車大多采用 70 MPa 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，其高壓氫瓶是關(guān)鍵技術(shù)。常用的氫瓶分為四種類型：全金屬氣瓶（I 型）、金屬內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶（II 型）、金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶（III 型）及非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶（IV 型）。國(guó)際上大部分燃料電池汽車（如日本豐田汽車公司的 Mirai，圖 19）采用的都是 IV 型瓶，其儲(chǔ)氫量可以達(dá)到 5.7%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。IV型瓶以其輕質(zhì)、廉價(jià)的特點(diǎn)得到開(kāi)發(fā)商的認(rèn)可。國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有 IV型高壓氫瓶的相應(yīng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，35 MPa III 型氫瓶有一些供應(yīng)商，如斯林達(dá)、科泰克等，同濟(jì)大學(xué)對(duì) 70 MPa 氫瓶及加氫系統(tǒng)方面進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，依托于國(guó)家 863 課題的燃料電池加氫站正在建設(shè)中。除了上述的系統(tǒng)部件外，系統(tǒng)的控制策略也非常重要?？梢栽诂F(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上通過(guò)優(yōu)化控制策略，提高耐久性?；谌剂想姵厮p機(jī)理，提出車用燃料電池的合理控制策略，規(guī)避如動(dòng)態(tài)循環(huán)工況、啟動(dòng)/停車過(guò)程、連續(xù)低載或怠速等不利運(yùn)行條件的影響，提高燃料電池系統(tǒng)的壽命。
燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力性能高、充電快、續(xù)駛里程長(zhǎng)、接近*，是未來(lái)新能源汽車的有力競(jìng)爭(zhēng)者。國(guó)際上特別是日本車用燃料電池技術(shù)鏈已逐漸趨于成熟，我國(guó)需要加大產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行投入，發(fā)展批量生產(chǎn)設(shè)備，在產(chǎn)業(yè)鏈的建立過(guò)程中促進(jìn)技術(shù)鏈的逐步完善。同時(shí)，在成本、壽命方面還要繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)投入，激勵(lì)創(chuàng)新材料的研制，加大投入強(qiáng)化電堆可靠性與耐久性考核，為燃料電池汽車商業(yè)化形成技術(shù)儲(chǔ)備。
朱穎
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