1、能源電池車(chē)子的開(kāi)發(fā)覺(jué)狀

   1）情況

   源于能源電池車(chē)子，尤其氫能源電池車(chē)子可行實(shí)現(xiàn)零污染釋放，驅(qū)動(dòng)體系差不多沒(méi)有噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，使能源電池車(chē)子成為近年來(lái)車(chē)子公司關(guān)心的核心。為了得到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，列國(guó)紛紛頒布政策，提速推行能源電池要害技藝的研發(fā)。2008年5月20日，歐洲議會(huì)經(jīng)過(guò)《氫燃料和能源電池結(jié)合技藝進(jìn)行計(jì)劃》，提供10億歐元科研經(jīng)費(fèi)，用于能源電池技藝的探討。英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等也在近期加大了對(duì)氫能源電池的研發(fā)資助力度。在美國(guó)，燃料部制訂的“氫計(jì)劃”，在未來(lái)5年內(nèi)投入30多億美元開(kāi)發(fā)氫能源技藝，一步步加大能源電池車(chē)子的市場(chǎng)份額。

   估計(jì)到2010年，全球能源電池車(chē)子將進(jìn)行到４萬(wàn)輛，其市場(chǎng)組成比重區(qū)別為：歐洲占40.5%，美國(guó)占38.0%，日本約占20.3%。

   在我們國(guó)家，能源電池車(chē)子是“十五”時(shí)期全中國(guó)12個(gè)重要探討專(zhuān)項(xiàng)之一。此中，質(zhì)子膜要害技藝被列為山東省第一號(hào)科技攻關(guān)名目，取得了重要突破。遼寧新源能源股份局限企業(yè)承接國(guó)度“863”重要科研名目，研制了200KW、110KW、60KW、30KW、10KW、5KW能源電池體系、能源電池電站、便攜式電源等產(chǎn)物。在“十一五”時(shí)期，我們國(guó)家將接著加大對(duì)能源電池車(chē)子的研發(fā)投入，推進(jìn)焦點(diǎn)技藝資產(chǎn)化。與車(chē)子產(chǎn)業(yè)強(qiáng)盛國(guó)度比較，我們國(guó)家進(jìn)行新燃料車(chē)子盡管起步不晚，但國(guó)家內(nèi)部車(chē)子公司要害技藝其實(shí)不領(lǐng)先進(jìn)步，存留焦點(diǎn)技藝“卡殼”的阻礙，使國(guó)產(chǎn)能源電池車(chē)子資產(chǎn)化面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。

   2）日本的進(jìn)行路線

   日本能源電池的開(kāi)發(fā)根本上由政府計(jì)劃和引導(dǎo)，而且號(hào)稱(chēng)在能源電池車(chē)子諸多范疇取得優(yōu)先。從日本新燃料開(kāi)發(fā)組織（NEDO）制訂的分階段進(jìn)行路線和要害技藝指標(biāo)（表1）中，咱們不但見(jiàn)到能源電池的進(jìn)行潛力很具備迷惑力，同一時(shí)間也能衡量出咱們存留的差距。聯(lián)合我們國(guó)家政府制訂的進(jìn)行計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)進(jìn)行水準(zhǔn)，或許能幫助咱們推測(cè)出能源電池公交車(chē)子走入我們國(guó)家都市生活的大體日程。

   表1 日本NEDO制訂的分階段進(jìn)行路線和要害技藝指標(biāo)

   注：①材料來(lái)源“NEDO氫能源電池技藝開(kāi)發(fā)路線（2008版）”。

   ②日前1萬(wàn)日元≈700元。

   ③耐久性目標(biāo)中，1h≈48km。

   2、 能源電池車(chē)子技藝動(dòng)向與課題

   1）小型化

   能源電池組的小型化對(duì)增大公交車(chē)子的有用應(yīng)用體積意義重要，是全車(chē)生產(chǎn)公司領(lǐng)先考量的課題，也是公交車(chē)子使用者普及關(guān)注的難題。作用能源電池空間的技藝指是“輸出功率密度/空間（W/L）”。日本劃定輸出功率密度與空間之比達(dá)到2 kW/L這一水準(zhǔn)才能斷定為小型化。并將能源電池隔膜資料及工藝的探討列為要點(diǎn)課題之一。

   2）續(xù)駛路程

   氫能源電池車(chē)子與純電動(dòng)車(chē)子同樣面對(duì)續(xù)航能力的課題，指標(biāo)是使其具備象慣例汽油車(chē)子那樣的便捷性。海外最近成功研發(fā)了具備代表性的70 MPa車(chē)載氫貯存裝置，一次加注氫能源后的續(xù)駛路程可達(dá)到830 km。這標(biāo)記著能源電池公交車(chē)子的續(xù)駛路程能夠隨著能源電池車(chē)子的進(jìn)行同步提升。何況，公交車(chē)子的行進(jìn)范疇更便于加注能源。

   3）低溫起動(dòng)性

   氫能源車(chē)子的低溫起動(dòng)功能節(jié)制了車(chē)子的利用范疇，一直作為一種技藝?yán)щy遭到產(chǎn)業(yè)關(guān)心并持續(xù)發(fā)展全力破解�？上驳氖�，日前海外已有少數(shù)公司突破了這一技藝阻礙，號(hào)稱(chēng)-30℃寒冷環(huán)境下的低溫起動(dòng)功能曾經(jīng)經(jīng)過(guò)了試驗(yàn)與認(rèn)證。但-40℃的低溫起動(dòng)指標(biāo)尚未突破。

   4）耐久性

   能源電池車(chē)子的耐久性聚集在能源電池上。日本豐田車(chē)子企業(yè)發(fā)表了能源電池的膜-電極接合體（MEA：Membrane Electrode Assembly）4階段耐久性改進(jìn)計(jì)劃，在體系泄漏、觸媒電極退化導(dǎo)致的電壓下調(diào)等要害資料和技藝方面分階段提升，使體系的耐久性大幅改進(jìn)。技藝指標(biāo)為：能源電池體系功能下調(diào)至30%時(shí)的生命提升至25年；體系功能下調(diào)至10%的生命提升至15年。在防止能源交叉泄漏方面也將實(shí)現(xiàn)突破性改進(jìn)。

   作用能源電池資料（MEA）運(yùn)用生命和功能的一種要緊的關(guān)聯(lián)因素是氫能源的純度。日前世界準(zhǔn)則劃定氫純度為99.99%，而且對(duì)CO和硫磺成分的混入量提議了嚴(yán)刻節(jié)制準(zhǔn)則。上述不良成分對(duì)能源電池的作用極大，然則高純度氫的制取與氫制造本錢(qián)互為矛盾，須要二者合乎道理兼顧。是以，在氫能源達(dá)標(biāo)范疇內(nèi)提升能源電池的運(yùn)用生命便成了永久的課題。

   5）下降本錢(qián)

   本錢(qián)是推廣能源電池車(chē)子的第一大阻礙。在取得電池組小型化、提升續(xù)駛路程、改進(jìn)低溫起動(dòng)功能、滿足耐久性運(yùn)用請(qǐng)求的前提下，下降本錢(qián)、實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)化和商品化成為必需實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)續(xù)駛路程830 km的指標(biāo)，將貯氫罐的耐壓能力由35 MPa提升到70 MPa，采納碳纖維資料制作耐高壓貯氫罐將使本錢(qián)大幅增添。

   除此之外，下降能源電池的外圍設(shè)施的本錢(qián)還不可忽視。例如，研制高溫、低溫沒(méi)有需加濕要求也可運(yùn)行的電池組；實(shí)現(xiàn)冷卻體系、加濕裝置等外圍設(shè)施的容易化、低本錢(qián)化等。

   日本提議，到2030年使能源電池本錢(qián)下降至日前的1/100；全車(chē)售價(jià)由日前的數(shù)千萬(wàn)日元下降到數(shù)百萬(wàn)日元。到2020年，使能源電池車(chē)子的售價(jià)與平凡車(chē)子價(jià)值差不多。

   6）氫能源的回收

   從下降氫能源消耗的理念出發(fā)，能源電池排出口的氫能源回收再應(yīng)用技藝同樣引起重視。為這，在氫能源中保有適量非活性的氦氣，也是氫能源制取中須要考量的課題。

   經(jīng)過(guò)以上剖析可行瞧出，以氫為能源的能源電池車(chē)子是最理想的新燃料車(chē)子，但面對(duì)的技藝門(mén)檻和經(jīng)濟(jì)性阻礙仍須要必定的時(shí)間才能逐一攻破。從日前的研發(fā)水準(zhǔn)看來(lái)，全球級(jí)的優(yōu)先公司和探討機(jī)構(gòu)曾經(jīng)取得了研制新一代能源電池車(chē)子的技藝門(mén)徑，焦點(diǎn)技藝則聚集在下降本錢(qián)和提升生命上，這點(diǎn)難題一朝獲得解決，能源電池車(chē)子即可“破繭成蝶”，能源電池公交車(chē)子也將同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)化并映入都市公共交通體制。