2020年1月10-12日，以"把握情勢聚集轉行引領創(chuàng)新"為專題,由華夏電動車子百人會精心策劃第六屆年度論壇--華夏電動車子百人會論壇(2020)在北京釣魚臺國賓館正規(guī)舉辦，會議接著秉持"傳導權威消息、廣大開展討論、推進溝通合作"的指標，試圖幫助業(yè)界人員整理剖析資產情勢，研究及回應資產關切的難題，尋覓往后3-5年資產調度的方向及路徑。

　　論壇現場，南方科技大學教授、加拿大工程院院士王海江發(fā)表了專題演講。

　　之下為王海江院士的演講實錄：

南方科技大學教授、加拿大工程院院士王海江

　　尊敬的各位領導，各位行家，各位嘉賓，咱是來源南方科技大學的教授王海江。剛才潘牧教授跟大伙講了全個可再生燃料進行的少許概況，在全個可再生燃料內部，它有好多微小的技藝難題是須要咱們來解決的。今日咱的講座要聚集到十分小的一種方面，便是質子交換膜能源電池內部的一種焦點資料氣體分散層方面的概況。

　　要實現咱們國度能源電池技藝范圍化的制造，咱們就須要解決能源電池內部焦點資料這樣一種難題。氣體分散層便是能源電池電堆內部的一種焦點資料，日前咱們國度仍是最重要的依托進口來解決氣體分散層這樣一種資料難題。氣體分散層全體來講，也是咱們能源電池技藝進行內部一種卡脖子技藝。咱們必需要解決這樣一種技藝，南方科技大學氫能與能源電池探討團隊不辱使命，在往日兩年多的進行內部，改良了能源電池氣體分散層的構造，開發(fā)了氣體分散層的制造工藝，也實現了氣體分散層小批量制造。感謝電動車子百人會給咱這種機會，今日有機會向各位領導、各位行家就南方科技大學氣體分散層方面的探討概況給大伙做一種報告。

　　起首從能源電池單電池的構造最初，能源電池電堆是由好多單電池串聯構成的。對能源電池的單電池有個七層的構造，當中是質子交換膜，質子交換膜的兩側是催化層，催化層的兩側是有兩片氣體分散層，再加上雙極板就組成了能源電池單電池這樣一種構造。可行見到一種能源電池單電池須要兩片氣體分散層，盡管日前市場上氣體分散層的價值比質子交換膜要廉價少許，可是它的用量相比大，須要兩片，是以它對能源電池的價值有十分大的作用。這種圖內部可行見到，美國燃料部依照現存的能源電池技藝所做的少許計算�？尚幸姷阶仙�的是氣體分散層在能源電池電堆內部價值的分布，在小批量的時刻，根本上價值占到21%，比質子交換膜還要貴少許。隨著量的增添，氣體分散層的價值占比會降低少許，但即便到批量化的制造，它也所占必定的比重。當范圍達到50萬輛的時刻，它另有6%的價值比重，是以氣體分散層對能源電池的價值有十分大的作用。氣體分散層作用到能源電池內部的傳質、傳熱以及歐姆電阻，由于它對水治理有十分大的效用，它間接的作用到能源電池內部的能源學。由于它作用能源電池的功能，是以間接作用到能源電池的本錢。尤其是咱們此刻能源電池技藝進行是朝著高電流操作這樣一種方向來進行，高電流操作的時刻，傳質就十分要緊。這種圖內部可行見到，沒有問題氣體分散層和壞的氣體分散層對能源電池的功能有十分大的作用。假如你不行提升操作電流，由于氣體分散層的難題不容易進一步下降能源電池的本錢。

　　如何有個沒有問題氣體分散層的資料?起首要剖析一下它在能源電池內部所起的效用。起首第一種效用是傳質的效用，它要把咱們的氣體勻稱的分散到催化劑上發(fā)展反映，同一時間要把這種產品這種水能夠帶出去，這是它的第一種效用。同一時間，能源電池內部反映發(fā)生的熱量也要經過氣體分散層帶出來。此外所發(fā)生的電流也要經過氣體分散層導到外面的電路，傳質、傳熱、導電是氣體分散層在能源電池內部最重要的的功效。同一時間它須要有必定的機械強度來支撐咱們膜電極，膜電極例如是CCM機械強度不夠，須要有個支撐，這種是氣體分散層四個功效。由于有這樣一種功效的請求，是以咱們對氣體分散層的資料抉擇也是有必定的請求。起首它必需是多孔的介質，須要良沒有問題導熱性，有良沒有問題導電性，同一時間有必定的機械強度。此外由于它在能源電池內部事業(yè)，是以它須要有良沒有問題化學穩(wěn)固性。正由于有這樣一種請求，是以氣體分散層的抉擇其實不是好多。早期的時刻有些人用金屬網或許金屬泡沫來做氣體分散層，由于它的化學穩(wěn)固性不高，是以后來根本上氣體分散層資料的抉擇唯有兩種，要么便是碳布，要么是碳紙，碳布的機械強度非是特別高，是以后來根本上全部的企業(yè)皆是用碳紙作為氣體分散層。

　　此刻資料根本上定下去了，資料的構造對咱們氣體分散層的功能有十分大的作用。如何去解決氣體分散層構造的難題?咱們團隊起首在模擬計算這方面，多孔介質兩相流動等等，咱們用模擬方法來改良它的構造。咱們用少許現存的氣體分散層，用CT掃描的方法，獲得它的構造，再把它的這種構造放到計算機內部發(fā)展兩相模擬，來改良這種氣體分散層的構造。有了這種模擬今后，咱們還須要用試驗來測量氣體分散層它的少許功能。氣體分散層最最重要的是氣體要從它內部走，氣體在多孔介質內部的分散系數是打算在能源電池內部功能一種要害的目標。咱們這邊面用了一種做分散系數的測量，有兩個腔體，一種腔體內部放上氮氣，一種腔體內部放上氧氣，當中有個球閥，等球閥開啟的時刻，氧氣就會經過咱的樣品走到此外一種腔體內部，模擬此外一種腔體內部氧氣的濃度，就能計算出去氧氣在多孔介質內部的分散系數。有了分散系數的測量，咱測量不同構造的樣品，就可以改良氣體分散層構造的功能。

　　此外一種探討便是咱們氣體分散層內部水治理的探討，這邊咱們用了一種十分容易的方法，咱們用一種相似于單電池的測試，可是這種單電池內部咱們無放一種尋常的MEA，卻是放了氣體分散層的樣品和一種質子交換膜，陽極這一側是水在內部流動，這種膜永遠是十足潤濕的。陰極這一側依照不同的空氣流量，在不同的空氣流量下方來測量水從這邊面走出去的速度，這樣就獲得水穿過氣體分散層的速度與空氣流量之中的關連。獲得右下角這樣一種圖，從這種圖里可行見到能源電池內部水準衡的概況。在紅色的虛線上面，水流過氣體分散層的速度特別大，就形成了能源電池內部膜簡單干的這類景象。在虛線的下側，水走的速度相比小，這樣的概況形成水淹的概況，有了這樣一種測量今后，咱們就能計算出去甚么樣的氣體分散層在能源電池內部的水治理是最為有用的。

　　咱們有了這樣少許探討以后，就能確定氣體分散層的構造，接下來進一步來開發(fā)氣體分散層它的工藝。氣體分散層制造，把南方科技大學的探討效果放在一種資產化企業(yè)內部來實行。在往日幾年內部，咱們經過南方科技大學的探討平臺，創(chuàng)立了三個能源電池資產化平臺，此中一種便是通用氫能。氣體分散層的制造便是經過咱們通用氫能企業(yè)來實現。在往日一年多的時間，通用氫能企業(yè)開發(fā)出去氣體分散層的制造線，日前產能通常概況下是10萬平米，假如說三班倒的話，可行做到年產30萬平米氣體分散層的制造能力。當中上面這種表是咱們氣體分散層的少許功能目標，這種目標和海外商業(yè)化的氣體分散層根本是十分相似的。下方這種圖是氣體分散層在能源電池內部它的功能體現，可行見到咱們的氣體分散層和海外的氣體分散層的功能根本上是一樣的。這種曲線內部有個特色，兩個安培的時刻，依然無見到有傳質操控這樣一個景象，是以它的好處，放到能源電池電堆內部，假如操作點為1A/厘米2的概況下，可行過載100%全沒有難題。這種便是咱們氣體分散層的特色，此刻制造能力根本上便是每年10萬-30萬平米這樣一種產能。假如有須要氣體分散層的企業(yè)，可行和咱們聯系，這種便是咱今日向各位領導報告的悉數內容。謝謝大伙!