燃料電池發(fā)展趨勢及測試評價研究

張東旭 凌澤 張凱慶

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對于能源的需求也處于日益增長的狀態(tài)，在我國過去三十年的發(fā)展歷程中，由于過度的使用化石能源，導(dǎo)致我國化石燃料的進(jìn)口總數(shù)以及有害氣體的排放量呈現(xiàn)快速上升的趨勢，對我國的綠色環(huán)境造成了極大的破壞，同時誘發(fā)多種人體疾病，嚴(yán)重威脅了我國城市農(nóng)村居民的生存環(huán)境以及身體健康。因此，國家所倡導(dǎo)的“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革口號已經(jīng)是大勢所趨、民心所向，在我國多種清潔能源的使用上，像風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源在替代不可再生能源進(jìn)行大規(guī)模使用時，往往會受到地理位置、季節(jié)波動、溫度隨機(jī)等方面的影響。而燃料電池是一種清潔的可再生能源發(fā)電裝置，燃料電池使用最廣泛地清潔可再生能源就是氫，氫是一種潔凈的燃料，在轉(zhuǎn)化電和熱方面有著極高的效率，可以采用可再生能源實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫，在供給燃料電池的同時，也可以轉(zhuǎn)化為方便運(yùn)輸?shù)囊后w燃料，提高利用率，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：燃料電池;發(fā)展趨勢;測試評價

0 引言

我國燃料電池在未來會逐漸向氫燃料電池的方向前進(jìn)。就我國現(xiàn)階段的燃料電池發(fā)展?fàn)顩r來看，近年來，隨著我國中國車企的電動車技術(shù)不斷完善，給電動車所配備的基礎(chǔ)設(shè)施也在穩(wěn)步建設(shè)，續(xù)航問題的逐步改善，我國消費(fèi)者對新能源燃料電池的認(rèn)知不斷增加，越來越認(rèn)可清潔環(huán)保的能源利用模式。但是電動汽車報廢電池的問題也干擾到了我國的環(huán)境治理工程，因此，在未來燃料電池的燃料選用上，氫燃料得益于其高效清潔的特性，在政府鼓勵支持下，我國氫燃料電池的運(yùn)用技術(shù)逐步得到完善并得以廣泛運(yùn)用。

1 燃料電池發(fā)展趨勢及測試評價研究的意義

我國燃料電池在未來的研發(fā)趨勢將是氫燃料電池，這對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)具有積極意義。燃料電池一直受到我國政府以及企業(yè)的重視，就現(xiàn)階段的燃料電池發(fā)展趨勢來看，在燃料的選用方面，依舊存在一些廢棄后影響環(huán)境的因素，在未來，隨著清潔能源的理念逐漸被世人所接受，市場上電動汽車的數(shù)量越來越多，進(jìn)而廢棄電池的環(huán)保問題就凸顯出來。因此，燃料電池的發(fā)展趨勢必然會向氫燃料電池的方向前進(jìn)，氫燃料在運(yùn)用到燃料電池上具備能量轉(zhuǎn)化率高，污染零排放等優(yōu)點(diǎn)，且由于氫燃料近乎無窮無盡的可再生性，可以廣泛地運(yùn)用到汽車、動車、飛機(jī)等交通工具上，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 燃料電池發(fā)展趨勢及測試評價研究的問題

2.1 我國燃料電池關(guān)鍵零件缺乏自主研發(fā)的能力

我國新能源企業(yè)在燃料電池的制作系統(tǒng)方面已經(jīng)具備了自主開發(fā)的能力，并且生產(chǎn)能力較強(qiáng)，大都以車用質(zhì)子交換膜燃料電池為主。但是在燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵的零部件方面，我國依舊缺少成熟的產(chǎn)品制造的配套體系，導(dǎo)致我國燃料電池的工藝與國際先進(jìn)水平差距較大。在燃料電池的碳紙、空壓機(jī)等依舊主要依靠進(jìn)口，這就嚴(yán)重制約了我國燃料電池研發(fā)的自主可控性。

2.2 燃料電池的系統(tǒng)和電池的實(shí)用性急需提高

由于我國發(fā)展的起步階段較之西方國家少幾十年，所以在燃料電池的電堆以及系統(tǒng)方面都與國際先進(jìn)水平存在差距。燃料電池電堆的可靠性以及系統(tǒng)的耐久性急需提高。

2.3 氫燃料的制造及運(yùn)輸成本較高

就現(xiàn)階段發(fā)展趨勢來看，我國氫燃料的制造技術(shù)以及運(yùn)輸能力還處于未完善階段。在建造氫燃料供給站以及氫燃料的運(yùn)輸成本上都存在費(fèi)用高的現(xiàn)象，再加之氫燃料供給站基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，更是大力制約了我國氫燃料電池的發(fā)展及大規(guī)模運(yùn)用。

3 燃料電池發(fā)展趨勢及測試評價研究的策略

3.1 國家加強(qiáng)針對燃料電池產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計

國家要以站在全局的視角，全面制定氫燃料電池的發(fā)展趨勢，結(jié)合重點(diǎn)企業(yè)扶持、氫氣供給站的全國布局以及政府鼓勵措施的制定等方面，引導(dǎo)我國新能源企業(yè)在氫燃料電池的研發(fā)與完善的道路上穩(wěn)健發(fā)展。

3.2 鼓勵新能源企業(yè)加大對燃料電池的研發(fā)投入

我國企業(yè)要大力發(fā)展對氫燃料電池的研發(fā)完善進(jìn)程，保證我國氫燃料電池具備自主研發(fā)的能力。新能源企業(yè)可以結(jié)合政府相關(guān)的扶持政策，在廠區(qū)內(nèi)部設(shè)置氫燃料電池的研發(fā)基地，集中技術(shù)人員攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池的自主創(chuàng)新。

3.3 國家要引導(dǎo)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展

在我國氫燃料電池的發(fā)展過程中，國家要發(fā)揮統(tǒng)籌能力，引導(dǎo)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)可持續(xù)發(fā)展。要著重發(fā)展我國氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)有所欠缺的環(huán)節(jié)，以期增強(qiáng)我國燃料電池的自主研發(fā)能力。其次要重點(diǎn)發(fā)展我國氫燃料電池的基礎(chǔ)設(shè)施配套工作，通過引導(dǎo)地方加油站與氫氣供給站相結(jié)合以及鼓勵國有或者民間資本共同參與建設(shè)的方式，加速氫燃料電池配套基礎(chǔ)設(shè)計的完善工程。

3.4 制定規(guī)范的燃料電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

燃料電池行業(yè)具備完善的制作標(biāo)準(zhǔn)，是我國燃料電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。因此，國家要牽頭在全國多個地區(qū)建立氫燃料電池國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基地，在研發(fā)完善氫燃料電池的核心技術(shù)的同時，制定我國氫燃料電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及檢測標(biāo)準(zhǔn)。比如在我國相關(guān)針對危險化學(xué)品的法規(guī)方面，依舊將氫氣列為危險化學(xué)品的范疇，進(jìn)而就導(dǎo)致氫燃料電池的配套基礎(chǔ)設(shè)施的審批與建設(shè)存在較大阻力，因此，國家相關(guān)部門要細(xì)化對氫燃料的使用劃分，這對我國加速氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有著極強(qiáng)的推進(jìn)作用。

4 結(jié)束語

在我國不斷發(fā)展氫燃料電池的過程中，國家以及新能源企業(yè)要加強(qiáng)針對燃料電池的頂層設(shè)計，結(jié)合我國發(fā)展實(shí)際制定一套完整的長期發(fā)展方案，并且鼓勵新能源企業(yè)加大對燃料電池的研發(fā)投入，促進(jìn)我國氫燃料電池的快速發(fā)展，同時，國家要引導(dǎo)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展，著重發(fā)展我國氫燃料電池核心技術(shù)較為薄弱之處，提升我國氫燃料電池的自主研發(fā)能力，最后，要制定規(guī)范的燃料電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以此促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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作者簡介：張東旭（1992-），男，江蘇人，碩士研究生，工程師，研究方向：新能源電池檢測。