鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:739次 | 2021年11月30日
潘牧:燃料動(dòng)力電池形勢(shì)成果與挑戰(zhàn)并存
我是百人會(huì)的老兵,每次都來(lái),這是第三屆,前兩屆只有萬(wàn)部長(zhǎng)和歐陽(yáng)教授在大會(huì)報(bào)告里面會(huì)提一點(diǎn)燃料動(dòng)力鋰電池,剩下就沒(méi)有燃料動(dòng)力鋰電池的聲音了,今天我們有燃料動(dòng)力鋰電池專(zhuān)門(mén)的分會(huì)場(chǎng),這個(gè)是非常好的一個(gè)形式。
【武漢理工大學(xué)教授潘牧】
今天來(lái)了這么多人,說(shuō)明燃料動(dòng)力鋰電池形勢(shì)現(xiàn)在越來(lái)越好了,這也帶來(lái)了一個(gè)新的問(wèn)題,昨天陳清泰理事長(zhǎng)說(shuō)了一句話,這個(gè)產(chǎn)業(yè)起來(lái)蜂擁而至,然后大浪淘沙,最后才能脫穎而出,大家來(lái)了都希望能夠脫穎而出,如何脫穎而出?肯定有天時(shí)地利人和的條件,還有大家比較關(guān)注的,你采用的技術(shù)路線是什么。昨天歐陽(yáng)教授講了,我國(guó)確定了純電驅(qū)動(dòng)的技術(shù)路線,使我們國(guó)家新能源汽車(chē)在國(guó)際上占據(jù)了非常有利的位置,我們做燃料動(dòng)力鋰電池的今后用什么樣的路線占據(jù)有利的位置?這是值得探討的,今天提一點(diǎn)想法,不一定對(duì),請(qǐng)大家批評(píng)指正。
燃料動(dòng)力鋰電池里最關(guān)鍵的零部件是燃料動(dòng)力鋰電池電堆,這由兩個(gè)東西組成,一個(gè)是膜電極、一個(gè)是金屬極板,這兩個(gè)東西拼在一起就是一個(gè)單電池,很多單電池串在一起成為一個(gè)電堆,發(fā)出所要的功率。膜電極的發(fā)展方向已經(jīng)確定下來(lái)的,最早是GDE型的,把催化劑涂在碳紙上面然后再把膜電極壓好,第二代是CCM型的,把催化劑涂在膜上面然后壓好,現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的納米結(jié)構(gòu)的超薄的電機(jī)、有序的電機(jī),這個(gè)電機(jī)還在開(kāi)發(fā)之中,這三代是順著膜電極下來(lái),這個(gè)大家已經(jīng)有共識(shí)了,我們我國(guó)非常幸運(yùn),2004年的時(shí)候科技部當(dāng)時(shí)支持我們做了CCM型膜電極,現(xiàn)在成為燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)的標(biāo)配,這個(gè)大家都形成共識(shí),對(duì)雙極板還有一點(diǎn)問(wèn)題,這個(gè)最早大家都用石墨做雙極板,因?yàn)橐獙?dǎo)電還要耐腐蝕,石墨材料比較好,現(xiàn)在為了提高功率密度就用金屬板。
大家看一下這個(gè)圖(ppt),這個(gè)是石墨板的技術(shù),做了一個(gè)大電堆,現(xiàn)在用金屬板可以把電堆做得非常小,功率密度高,金屬板也有問(wèn)題,大家對(duì)腐蝕性有擔(dān)心,石墨板壽命長(zhǎng)大家公認(rèn),金屬板比功率高,各有各的優(yōu)點(diǎn)。長(zhǎng)期來(lái)看從加工成本,從今后的方面來(lái)看,肯定金屬板用沖壓成型來(lái)得快得多,價(jià)格便宜,這個(gè)板只有0.1毫米的厚度,不銹鋼也用不了多少,材料也用不了多少,這個(gè)成本就會(huì)低,我個(gè)人認(rèn)為金屬板今后應(yīng)該是重要的發(fā)展方向。金屬板上面還有一些構(gòu)型的方式,比如說(shuō)3D流場(chǎng)等,這個(gè)技術(shù)路線有待驗(yàn)證,石墨板和金屬板現(xiàn)在仍在爭(zhēng)論之中,要大家注意。
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%
還有一個(gè)技術(shù)路線,燃料動(dòng)力鋰電池在什么壓力下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),燃料動(dòng)力鋰電池就是氫氣和氧氣變成水放出電來(lái),這樣氣體有一個(gè)壓力,在什么氣體壓力下工作,目前有兩種路線,一個(gè)是高壓下,就是兩個(gè)大氣壓到三個(gè)大氣壓,還有一個(gè)就是低壓,幾乎接近常壓的技術(shù)路線,高壓的系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)是峰壓越高化學(xué)反應(yīng)速度越快,功率越高,MIRAI采用了這樣的技術(shù),低壓系統(tǒng)反應(yīng)慢一點(diǎn),體積就會(huì)大一點(diǎn),但是也帶來(lái)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。這兩種也是有技術(shù)之爭(zhēng)。我國(guó)在2000年到2010年國(guó)家發(fā)展了十年藍(lán)皮書(shū)計(jì)劃時(shí),由于缺乏高壓風(fēng)機(jī)的技術(shù),高壓系統(tǒng)要高壓壓縮機(jī),要足夠小以便裝在汽車(chē)?yán)锩?,這是非常難的技術(shù),基本上張進(jìn)華秘書(shū)長(zhǎng)講的這些國(guó)家示范的內(nèi)容都是用的低壓的這么一條技術(shù)路線來(lái)做,從長(zhǎng)期來(lái)看要把這個(gè)東西裝到小轎車(chē)、乘用車(chē)?yán)锩嫒?,用低壓的是不行的,高壓的必須還要開(kāi)發(fā)。我覺(jué)得當(dāng)年做得好的是比較快的能夠做一些大規(guī)模的示范,但是也有不好的地方,我們沒(méi)有堅(jiān)持高壓的路線,起碼布置一個(gè)小的隊(duì)伍堅(jiān)持這個(gè)事情,保證現(xiàn)在能夠跟國(guó)外的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),這個(gè)事情可能要引起我們的高度重視,現(xiàn)在大家都做低壓的事情,簡(jiǎn)單是簡(jiǎn)單一點(diǎn)、容易是容易一點(diǎn),但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看競(jìng)爭(zhēng)力不見(jiàn)得能夠持續(xù)。
另外,燃料上的問(wèn)題,燃料動(dòng)力鋰電池燃料是氫氣,還有一種燃料是甲醇,大家非常關(guān)心的是甲醇,昨天李書(shū)??偨?jīng)理也介紹了他們甲醇車(chē)的事情,這個(gè)甲醇最近還有一款新的車(chē)就是日產(chǎn)公布的,日產(chǎn)出了甲醇汽車(chē)來(lái)用FOFC,這款車(chē)用了固體燃料動(dòng)力鋰電池,這個(gè)提醒大家注意一下,這是歐盟的計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃是想做用金屬板的FOFC驗(yàn)證這個(gè)概念是否可行,目前還在驗(yàn)證階段,第一個(gè)階段5000瓦的系統(tǒng),目前第一階段是否可行我也不得而知,要引起大家注意,甲醇汽車(chē)上用質(zhì)子膜燃料動(dòng)力鋰電池就要裝一個(gè)重整器,實(shí)際上戴姆勒公司最早的幾款燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)都是用甲醇來(lái)做的,花了很長(zhǎng)時(shí)間做甲醇燃料動(dòng)力鋰電池車(chē),后來(lái)全放棄了,今年新推出的這款就是純氫的燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)。甲醇有它的好處,起碼它不要加氫站,甲醇加注也方便,可能在短時(shí)間內(nèi)甲醇會(huì)有一定的市場(chǎng),大家可以做一做,但是大家一定眼光要放遠(yuǎn)一點(diǎn),甲醇的事情提醒大家,現(xiàn)在市場(chǎng)不要丟掉,能夠做就做一點(diǎn),長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看更重視氫燃料的問(wèn)題。
現(xiàn)在的現(xiàn)狀是,大家都非常興奮要做燃料動(dòng)力鋰電池車(chē),這里給一個(gè)數(shù)據(jù),IPHE,每年會(huì)統(tǒng)計(jì)車(chē)的情況,對(duì)乘用車(chē)來(lái)說(shuō),我國(guó)還可以,我國(guó)提的數(shù)據(jù)不一定準(zhǔn)確,重要是上汽和新源動(dòng)力那邊做的一些車(chē)。日本是最高的,日本到了2016年十一月份還沒(méi)有突破1000輛車(chē),美國(guó)才是300多輛,法國(guó)有一點(diǎn)點(diǎn),這里缺德國(guó)的數(shù)據(jù)。
大客車(chē)方面,我國(guó)的大客車(chē)現(xiàn)在排名第一,美國(guó)只有33臺(tái)車(chē)在跑,我國(guó)有40臺(tái)車(chē)了,大部分是廣東省現(xiàn)在非常重視燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)在大力推這個(gè)事情,不管怎么說(shuō)這是一個(gè)好消息,燃料動(dòng)力鋰電池這一塊也有前列了,剛才章教授也講我們要重視大巴車(chē)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)性、可行性都做了分析,這是值得我們關(guān)注的。
有車(chē)就要有加氫站,現(xiàn)在加氫站是最糟糕的,我國(guó)只有4座加氫站,排到第七名去了,這是非常糟糕的事情,不過(guò)我認(rèn)為加氫站少的最大原因是目前還是沒(méi)有車(chē),一般來(lái)說(shuō)先有車(chē)后有路,這個(gè)加氫站跟車(chē)也是相同的,先有車(chē)后有站,大的汽車(chē)廠要把車(chē)推出來(lái),這樣就有人建加氫站,這些國(guó)家就是大量引進(jìn)幾個(gè)大的汽車(chē)廠的車(chē),所以加氫站比我國(guó)多一點(diǎn),現(xiàn)在情況是這樣的,乘用車(chē)1000輛水平,客車(chē)是幾十輛,加氫站也是沒(méi)到一百座的水平。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)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
德國(guó)的數(shù)據(jù)沒(méi)在,但是有歐盟數(shù)據(jù),歐盟數(shù)據(jù)比較令人興奮,乘用車(chē)數(shù)據(jù)到1800輛,里面有一部分是做物流車(chē)及廂式貨車(chē),做了很多小廂式貨車(chē),都是用增程器的,大巴車(chē)有一些,加氫站數(shù)量也差不多。
給出的數(shù)據(jù)太低,大家沒(méi)有信心,不愿意做了,不用擔(dān)心,外國(guó)人說(shuō)的,他們做的規(guī)劃比我們還高,現(xiàn)在美國(guó)加州331輛,明年就要6000輛了,翻二十倍,兩年后到1萬(wàn)輛,這是比較高的數(shù)據(jù),他們的計(jì)劃比我們計(jì)劃更加激進(jìn),不要擔(dān)心。
武漢理工大學(xué)可能有很多人不了解,我們2001年就做燃料動(dòng)力鋰電池相關(guān)研究,跟東風(fēng)汽車(chē)合作,當(dāng)時(shí)苗部長(zhǎng)還是東風(fēng)的總經(jīng)理,我們做燃料動(dòng)力鋰電池車(chē),后來(lái)在科技部的支持下做了膜電極,現(xiàn)在全球銷(xiāo)售,后來(lái)做了金屬板的電堆,現(xiàn)在這個(gè)電堆的水平非常高,每升2.7千瓦,也是可以供大家使用。