國內氫能燃料電池存在的問題及對策

關鍵材料與核心部件缺少批量生產技術

近年來，我國氫能燃料電池技術整體上取得了長足的發(fā)展，但關鍵材料、核心部件的批量生產技術尚未形成，催化劑、隔膜、碳紙、空壓機、氫氣循環(huán)泵等仍主要依靠進口，這嚴重制約了我國氫能燃料電池產業(yè)的自主可控發(fā)展。應當看到，我國在高活性催化劑、高強度高質子電導率復合膜、碳紙、低鉑電極、高功率密度雙極板等方面的技術水平目前已經達到甚至超過了國外的商業(yè)化產品，但多停留于實驗室和樣品階段，還沒有形成大批量生產技術。因此，亟待加強上述關鍵材料核心部件的技術轉化，加快形成具有完全自主知識產權的批量制備技術和建立產品生產線，全面實現(xiàn)關鍵材料核心部件的國產化與批量生產。同時，進一步提高電堆比功率，降低電堆鉑用量，才能大幅降低燃料電池產品的成本。
鋰電池充電方法很多，但無論哪種鋰電池的充電首先要包裝安全

電堆和系統(tǒng)可靠性與耐久性有待提高

目前，我國燃料電池堆和系統(tǒng)可靠性與耐久性等與國際先進水平仍存在差距，在全工況下的可靠性與耐久性有待提高。燃料電池系統(tǒng)可靠性與壽命不完全由電堆決定，還依賴于系統(tǒng)配套，包括燃料供給、氧化劑供給、水熱管理和電控等。因此，需加強燃料電池系統(tǒng)整體的過程機理及控制策略研究。這方面我國已取得一定的成果，如中國科學院大連化學物理研究所采用“電-電”混合的基礎上，還采用限電位控制、膜電極在線水監(jiān)測、氫側循環(huán)等控制策略和技術方法，有效提升了燃料電池系統(tǒng)的壽命和耐久性。因此，應在已有基礎上，進一步加強車載工況、低溫、雜質等實際運行環(huán)境下的衰減機理與環(huán)境適應性研究，大幅提升燃料電池產品的可靠性與耐久性。

電動汽車用鋰電池對能力密度的要求越來越高
加氫站建設成本高、加氫費用高

目前，加氫站建設成本高，氫氣運輸成本較高，造成加氫費用高，同時加氫站等基礎設施不完善，直接制約了氫燃料電池汽車的發(fā)展、商業(yè)化示范運行和大規(guī)模應用。加快加氫站建設，建立其建設審批程序和運營監(jiān)管標準成為當務之急。通過加強加氫站關鍵材料、核心部件及技術國產化，進一步降低加氫站建設成本。通過發(fā)展氫儲運技術，如液氫儲運、氫的管道運輸以及新型儲氫材料如有機液體儲氫等，降低氫氣儲運成本。在此基礎上，通過選擇有廉價氫源的地區(qū)先行開展氫燃料電池汽車的商業(yè)化運營，將有效地促進加氫站技術的提升和逐步降低氫氣使用成本，進而通過技術提升、市場輻射，帶動我國氫能燃料電池產業(yè)的整體技術進步和產業(yè)發(fā)展。此外，對于暫時無加氫站或邊遠地區(qū)不宜建加氫站的情況，車載甲醇制氫的燃料電池車具有一定優(yōu)勢，可以進行示范。同時，也應布點發(fā)展汽柴油車載制氫技術，為發(fā)展特種應用的燃料電池車奠定基礎。

技術標準、檢測體系不健全、不完善

目前氫能燃料電池方面的標準遠不能滿足產業(yè)快速發(fā)展的需求，表現(xiàn)在支撐行業(yè)發(fā)展的氫制備、儲運、加注及實際工況下氫燃料電池從部件到系統(tǒng)的評價檢測體系等仍不健全，使得產業(yè)全鏈條下的產品推廣受到嚴重的制約和限制。亟待完善氫能燃料電池技術標準體系，建立完整的材料、部件、系統(tǒng)的有效檢測體系，為氫能燃料電池的技術發(fā)展、產品應用提供基礎保障。