在燃料电池和锂电池两者之间 会是什么样的竞争趋势?

汽车 来源:网易科技 2021-07-07 10:09:40

美国宣布要拿出 1740 亿美元来扶持美国电动汽车的发展,确保不会在这条赛道的国际竞争中落于下风。

中国则在《新能源汽车产业发展规划》中明确提出,到 2025 年,新能源汽车新车销售量要达到汽车新车销售总量的 20% 左右,再经过 15 年努力,使新能源汽车核心技术达到国际先进水,质量品牌具备较强国际竞争力。纯电动汽车成为新销售车辆的主流。

“世界各国均在发展电动汽车,但风口还是在中国。2020 年,电动车的世界保有量超过 1000 万辆,其中 450 万辆在中国。”中国工程院院士衣宝廉对网易科技《科学大师》说,中国是汽车最大的消费市场,也是电动车保有量最多的国家,“车型也最多,不仅有乘用车,还有商用车。”

电动汽车强国目标的实现,要靠强大的技术实力支撑,中国电动汽车发展背后的推动力量之一,就是像衣宝廉这样一批科学家,为技术研发埋头苦干、咬定青山不放松。

电动汽车要发展,离不开电池研发这一核心和基础,目前在电动汽车上普遍应用是锂离子电池,尽管有各种优势能,但锂电池也以安全差、成本高、里程焦虑等缺陷而困扰着电动汽车的进一步发展。

这时候,衣宝廉的研究领域 —— 氢燃料电池就被人们寄予越来越多的期待。

衣宝廉,是中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员,并先后担任过全国燃料电池与液流电池标准委员会主任委员、国家 863 电动汽车重大专项专家组成员和燃料电池发动机责任专家等职务。历时 50 年,坚守在燃料电池科研一线,成为中国现代燃料电池研究、应用及产业化的主要奠基人之一。

中国目前正掀起一股氢能热,新能源汽车产业发展规划中提到的“三纵三横”研发布局中,燃料电池汽车和燃料电池是其中的“一纵一横”,国家战略目标设定是在 15 年后,燃料电池汽车要实现商业化应用。

2022 年北京冬奥会,据悉将有 6 种款型一共 212 辆纯国产氢燃料电池客车会投入运营。

氢燃料电池之所以受欢迎,是由于它在使用过程中能做到零排放、零污染,不需要加油和充电,也不需要消耗其他的能源,有空气和氢气就可以实现动力转化,同时它的成本和回收技术都在向较为理想的方向发展。中国汽车工程学会一项资料提到,相比于锂电池,氢燃料电池有能量密度高、续航里程长、负载能力强、加氢快等优势,而在今年,从上到下各地政府纷纷行动,将氢能及燃料电池列入重点发展行列。

衣宝廉早在 1960 年代就涉足燃料电池研发,当时他所在的中科院大连物化所团队承担载人航天飞船上主电源 —— 燃料电池的研发任务,经过 10 年的努力,研制成功碱氢氧燃料电池系统。但受建国初期国内时局的影响,此项目后来被撤销,团队被解散。

当时,德国利用燃料电池做辅助动力源的 AIP 潜艇已经下水服役。衣宝廉告诉《科学大师》,他从这件事中感到燃料电池在需要高能量密度的特殊场所会有用武之地,所以任务虽然撤销,他还是与愿意留下来的几位同事一道,继续进行燃料电池研究。

冷板凳坐了十多年,到 1988 年,受石油供应紧张等形势的影响,燃料电池的研发在国内又重新热起来,国家又开始支持研发。

守得云开见月明,衣宝廉的运气又来了,他申请到科技部与中国科学院联合支持的燃料电池技术九五攻关研究课题,研发质子交换膜等燃料电池,在国内首先组装成功千瓦级质子交换膜燃料电池堆和三十千瓦燃料电池系统作为中巴车的动力源,并示范燃料电池车,掌握了专利技术,获得九五攻关任务(指全国科技发展九五计划)的先进个人。

2001 年,衣宝廉被聘任为国家 863 计划“电动汽车重大专项”总体专家组成员和燃料电池发动机责任专家。

此后,衣宝廉又以科学家的身份领导组建了中国第一家专注于燃料电池产业化的股份制企业新源动力,担任董事长和总工程师,为燃料电池产业化探路。

2008 年和 2010 年,他领导团队研制的燃料电池发动机在北京奥运会、上海世博会燃料电池示范汽车上获得应用。虽然示范成功,但衣宝廉承认,从实践来看,成本过高、原材料和部件被国外卡脖子,使燃料电池难以实现产业化。

除了核心关键技术的研发,氢燃料电池汽车要实现大量商业化还需要相应的基础设施配套,比如加氢站的建设和氢能的储运等。中国汽车工程学会称,目前中国可用的加氢站仅有寥寥数十座,无法支撑大规模示范运营,制氢、储运氢、加氢能环节成本也较高,氢能的生产、储运、技术要求等环节也还没有专门的标准可依。

国家新能源汽车发展战略提出,要在动力电池和燃料电池系统短板技术加以攻关,同时有序推进氢燃料供给体系建设。拥有国内最大制氢能力的两桶油之一中国石化也宣布,在未来五年里他们要建成 1000 座加氢站。

衣宝廉对氢燃料电池汽车的发展抱持乐观看法,他相信,不需要太长的时间,氢能车就会普及起来,覆盖更多的用户,“继续创新,争取成本继续降低,加氢站普及,燃料电池车可以进入轿车领域。”

标签: 燃料电池 锂电池 两者之间 竞争趋势

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