燃料電池要得到發展,提高功率密度是必須攻克的難關。萬鋼表示:“燃料電池的電堆功率密度已經超過了2公斤/升,雙極板的研發和批量化也取得了技術進展。動力系統和集成技術進展迅速,研發的70兆帕車載高壓供氫系統以及70兆帕的氫氣罐的標準也正在形成的過程當中,可能不久就會公布。”
研究機構在推動氫燃料發展方面做出了不懈的努力。2018年10月,中國科學院大連化學物理研究所在燃料電池與超級電容器復合電源研究方面,實現了化學電源高功率密度和高能量密度兩者兼得,該所團隊創新性地設計并構筑了一種基于贗電容材料聚苯胺和電催化材料Pt/C(陰極)或PtRu/C(陽極)的新型雙效電極,借此構建了原位直接甲醇燃料電池與超級電容器復合電源。
此外,清華大學的研究團隊在2018年7月攻克了氫燃料電池催化劑的產業化難題,而價格僅為同類進口產品的一半。此前,催化劑的使用一直依賴高成本進口,而催化劑則是能讓氫燃料電池提供電能的關鍵材料,因此一直制約了我國氫能產業的自主發展。
目前,該催化劑系列化產品已應用在中科院、高校和多家燃料電池公司的燃料電池電堆中。已建成燃料電池催化劑量產線,產能達到1200g/天規模, 可滿足60臺燃料電池客車使用,預計今年我國燃料電池電堆的生產能力將達40萬千瓦。
企業們也積極投身于燃料電池的研發之中。
11月13日,濰柴動力股份有限公司通過全資子公司濰柴動力(香港)國際發展有限公司認購加拿大巴拉德動力系統有限公司19.9%股份,并組建了合資公司。雙方將一同開發下一代氫燃料電池產品,快速實現相關領先技術在中國商業化和工程化落地。
另一電池企業——猛獅科技,也與與美國康奈爾大學能源材料研究中心聯合建設了康奈爾大學能源材料研究中心(中國),雙方將共同發力氫燃料電池技術路線研究,推動氫燃料電池汽車盡快產業化。
此外,雄韜股份旗下雄韜氫雄年產10萬套燃料電池系統一期工程在2018年9月18日也正式在大同投產,山西省也迎來省內首條燃料電池發動機產線。在研發方面,雄韜氫雄規劃建設武漢市氫能技術研究中心,設立技術轉移及產業化中心,孵化氫氣系統、空氣系統、電控系統等輔助系統關鍵零部件技術。
談到燃料電池,加氫站的建設也是一個無法繞開的話題。中國工程院院士衣寶廉曾表示:“現在中國的加氫站有10臺左右正在運行,明年預計有100臺左右。”
目前,張家口、云浮和上海是加氫站運行最頻繁、加氫量最多的城市。各城市也紛紛提出了加氫站建設的規劃:
蘇州:到2020年,建成加氫站近10 座;到2025年,建成加氫站近40 座。
如皋:目前,如皋已有2座加氫站建設完成,到2020年,如皋將建成加氫站6座,南通其余各縣(市)區也將至少建成加氫站1座。
上海:到2020年建設加氫站5至10座。
佛山:目前,佛山市已有2座加氫站,另有8座加氫站項目于2018年8月在佛山市聯合動工。
武漢:2018-2020年,建設5-20座加氫站;到2025年,建成加氫站30-100座。
山東:《山東省氫能源產業發展路線圖》(建議稿)提出,到2020年,加氫站達20座;到2025年,加氫站達200座;到2030年,加氫站達500座。
雖然我國在燃料電池發展上一直在不斷進步,但是燃料電池特別是氫燃料電池的發展仍處于初級階段,政府補貼目前仍是燃料電池的主要依靠,同時大部分核心零部件需要依賴進口,部分零部件實現自主批產在2020年后。技術難度大、加氫站基礎設施的不完善、成本高、運輸風險大等問題都是制約氫燃料電池大規模推廣的重要影響因素。