北极星氢能网讯:6月26~28日，2021年全球智能出行大会暨第二中国（南京）国际新能源和智能网联汽车销售（GIMC 2021）在南京第二天。中国工程院士、届中国科学院大连化学物理研究所（以下几个大连零所）火花衣宝廉在题为“燃料电池车的现状与前景”的报告中表示，燃料电池车（FCV或FCEV）绿色、性能、安全性等优势明显，但未来要实现规模应用，降低燃料电池车与运行成本是关键。
为了如何降低成本，衣宝廉二从燃料电池创新、优化制氢和氢能储运方案等角度，提出了三条“锦囊”。
FCV优势多，且具有更高的安全性
燃料电池汽车的动力燃料主要是氢能。“与燃料电池汽车传统汽车的相似之处：燃料电池汽车的氢气瓶相当于传统汽车的油箱，燃料电池发动机的燃料电池的尾气排放气是燃料，燃料燃料电池车的排尾是水。”衣宝廉认为，与其他电动车（混合动力车、纯电动汽车）相比，燃料电池车具有续驶里程长、动力高、燃料加注时间短、安全性好好等优点。
他的解释说，由于燃料电池的比能量高，0.5-10KWH/Kg，特别适合重载卡车或大客车；同时，氢燃料电池车的续航里程、加氢时间、驾驶舒适性可与燃油汽车媲美。此外，由于FCV的电堆是单独的，电堆不会产生爆炸，提高了发动机的安全性。
衣宝廉相，人们已经习惯于以汽油作燃料，但对它的微粒还有燃料缺乏了解。事实上，氢的物理特性更能保障应用安全。“在开放空间，表面的扩散是汽油的12倍。利用氢气发生检测、扩散速度快等特点，在可能有氢气体的地方加装氢传感器，当氢浓度低于千分时，联动之弧自动启动，可确保氢气安全。”他说。
退一步讲，有可能发生，氢气的危险程度也更严重。衣宝廉解释说：“爆炸时发生，爆炸燃料由于远爆炸，会迅速上升，爆炸将在空气源爆炸；对比一下，汽油的发生是在燃料的火花处，危险程度要远超过火花。数据显示汽油的爆炸是类似爆炸气体的22倍。”
降低成本是“必须要攻克的难点”
氢燃料电池汽车的优点显着，但成本等不利于其发展的因素摆在桌面上：因为燃料也能燃料电池贵，加氢站建设成本、制氢加氢成本等都居高不下。
衣宝便宜了一组数字：由于燃料电池发动机贵，导致一成本是燃油车的2~3倍，锂离子电池车的1.5~2.0倍；相信加氢站的建设成本，高达120~1500元；高成本的加氢站导致加氢电荷居高不下，当前每公斤高达60~80元。
“唯一加氢降到每公斤30元以下，燃料电池汽车与燃料车竞争。”宝宝廉说，要实现无费用的燃料电池汽车商业，必须启动燃料电池化的成本和时间的成本，同时降低加氢站的建设费用，“这些是必须要攻克的难点。”
2020年4月，发布《关于燃料电池汽车示范推广的通知》（征求意见稿），重点支持珠三角、长三角、京津冀及中部地区的城市燃料电池产业化示范应用，示范应用4年示范。示范是，示范校园将按照成果导向，对围绕FCV关键核心技术攻关、行动科学有效降低各类成本的城市，采取“奖品”代补”方式发送奖励。
降本增效的三条“锦囊”
要降低FCV的成本，从燃料电池上作文章。而燃料电池的基本单元――单电池又由膜包裹（MEA，由燃料膜、催化剂、涂层等组成）和双极板组成，因此，降低成本的技术更上一层楼涂层组件下手。
衣宝廉介绍说，大连零所相关研究团队已经通过示范电催化剂、质子交换膜提高了MEA性能、探索MEA示范生产技术等科技攻关，取得了进展。 “铂铜合金催化剂”，质量比活动是传统铂碳催化剂的3.8倍；通过对催化转化层、气体扩散层的配方和工艺的优化，实现了性能提高、使用量降低等。基于这些研究成果，他们开发了不同功率和规格的系列化燃料电池电堆，并在一些新能源电池中试用。
“实现燃料电池关键材料和电池国产化、批量生产，同时提高电堆的比功率，就可以降低燃料电池汽车的成本，就可以降低燃料电池汽车的成本。”衣宝廉说，此外，还可以说。要对工和电大会制定制定控制策略，以确保电池系统的成长与状况。
PCV降成本靠电池，PCV加氢降成本靠什么？衣宝给出的“锦囊”是：优化制氢来源和储运方式。
“制氢的方案有3个：工业副产制氢能量方法、燃料制氢和可再生制氢。三中、石油、焦化、氯碱合成氢气、甲醇等副产氢气潜在，外形工业需要我们的成长方法对燃料电池形成物质的净化方法、制定标准、定义和仪器；同时还要开发新的燃料制氢方法，例如采用天然气热催化燃烧法、制备陶瓷和碳化碳、生命零碳排放。”衣宝廉说：“而最好的办法，就是发展可再生能源制氢。”
衣宝廉说，国防仅四川、云南两地每年弃水电量就超过400亿千瓦时，三北地区弃风电量近50亿千瓦时，西北五省平均弃光率20%，若将弃风、弃水、弃光电量用于回收制氢，年产偶300万吨。
因此，他的建议，应利用可再生能源，逐渐发展成熟的再生性的质子交换交换（PEM）电解水制氢，然后采用管网输送――外周可借道天然气管网，在需要外接地方地方，当氢气浓度高时（如大于5%）可采用分离器从天燃气和氢气中提取纯氢，当氢气的浓度低时，可出现等离子体等热值天然气进行重整制氢气。氢气站加氢成本可降低每公斤30元以下，“就可以和燃油车竞争了”。
2020年，他们承担了国网安徽电力有限公司兆瓦氢能站综合利用科技示范的历史。项目，采用的就是PEM电解水制氢。
宝廉还给降低加氢站成本建设提供了一个“锦囊”：“实现饱饱、高压储氢瓶国产化和示范生产，建油、氢、电建站，就可降低合体”加氢站的建设费用。”
“基于上述'锦囊'，我们可以先商业化对加氢站依赖度低的信用车，待加氢站达到目的，再示范、商业化DCV乘用车。”衣宝廉最后表示。
原标题:中国工程院院士衣宝廉：规模发展氢燃料电池车的三条“锦囊”
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