3月4日下午，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)第12期儲能產(chǎn)業(yè)公益沙龍在中國科學(xué)院工程熱物理研究所舉行。會上，主講嘉賓清華大學(xué)汽車工程系裴普成教授就燃料電池技術(shù)及燃料電池應(yīng)用問題與大家展開探討，并解析汽車燃料電池技術(shù)現(xiàn)狀。
據(jù)裴普成教授介紹，當前質(zhì)子交換膜燃料電池在汽車領(lǐng)域備受關(guān)注。燃料電池汽車是電動汽車的一種，嚴格來說是燃料電池電動汽車，很多人習(xí)慣稱之為燃料電池汽車。這種汽車大多是燃料電池與其他電池的混合動力電動汽車，燃料電池汽車的續(xù)駛里程是其他電動汽車所不能相比的，燃料電池功率密度明顯高于其他電池。
這種汽車無污染，是解決霧霾問題的很好方向；零部件少、易維護，生產(chǎn)工序少；燃料效率高，內(nèi)燃機的高效率在大負荷區(qū)，燃料電池的高效率在小負荷區(qū)，而實際使用中常用小負荷區(qū)，內(nèi)燃機很難發(fā)揮它的最高效率。燃料電池能量轉(zhuǎn)換率已經(jīng)達到50%到60%的水平，內(nèi)燃機領(lǐng)域也被迫提出要使內(nèi)燃機效率達到60%。與內(nèi)燃機相比，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高，對汽車更為有利。實施混合動力技術(shù)使內(nèi)燃機工況向高效率區(qū)靠近，是混合動力汽車有節(jié)油效果的原因。
從安全性來說，燃料電池也有自身的優(yōu)勢。過去，很多人都覺得氫氣很可怕，清華大學(xué)當初做燃料電池車測試，為建設(shè)氫氣供給站大費周折，好在實驗室后是玉米地，學(xué)校才讓建設(shè)。但是現(xiàn)在我們認識到，氫氣其實比汽油還安全。這兒有一個例子，為汽油汽車和使用氫氣燃料的汽車分別創(chuàng)造燃料泄露和著火條件，3秒時刻汽油汽車下方漏油著火，而氫氣則是迅速沖高在汽車上方著火。一分半鐘，氫氣燃料汽車的火已經(jīng)熄滅，而汽油車火勢正旺，最終只剩下車架。從這個實驗來看，氫氣用做汽車電池燃料更為安全。此外，國內(nèi)外很多研究機構(gòu)也都做過氫氣燃料電池的碰撞、泡水、跌落實驗，都沒有出現(xiàn)安全問題。對氫氣瓶的火燒實驗，證明氣瓶上的裝置會自動將氫氣排出去，不會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。氫氣的特點是非常輕，泄漏之后迅速上升，只要有良好通風(fēng)，就不會發(fā)生危險。其實過去家用煤制燃氣中百分之五六十是氫氣。
從加氣模式上看，氫氣燃料電池也非常方便，只需要幾分鐘的時間就可以將氫氣加滿。因此在未來，燃料電池汽車可以像現(xiàn)在加汽油一樣在加氣站添加燃料，這一點換做普通電動車就很難做到，充電不是幾分鐘就能完成的。
對于燃料的來源，裴普成教授也提出了自己的看法。他認為，首先應(yīng)該考慮電解水，因為很干凈，對燃料電池沒有危害。其次，工業(yè)副產(chǎn)氫，如氯堿廠、鋼廠、焦炭廠的副產(chǎn)品，現(xiàn)在很多工業(yè)副產(chǎn)氫都被浪費掉了。第三，用燃料重整制氫，如天然氣重整、甲烷重整。
電解水制氫，可利用可再生能源集中發(fā)電制氫，通過管道遠程輸送、車載運輸?shù)确绞綖槿剂想姵嘏渌蜌錃猓豢梢砸归g將剩余的電變成氫氣，白天通過燃料電池發(fā)電；可以直接用太陽能電解水制氫，是分布式發(fā)電制氫，在日本已經(jīng)有先例，是一種成熟的技術(shù)。
