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1839年，燃料電池技術問世。20世紀70年代，石油危機引起了能源恐慌，氫能作為一種新興清潔能源開始受到各國政府的關注。20世紀90年代，包括福特、奔馳在內的車企紛紛推出燃料電池概念車型。進入21世紀后，氫能與燃料電池技術發(fā)展逐漸成熟。近兩年，由于氫燃料電池有重量輕、清潔環(huán)保、發(fā)電效率高、車用體積小、能量密度高、續(xù)航里程長等諸多優(yōu)點，各國對車用燃料電池的研發(fā)和應用呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。
今年4月，財政部等四部委發(fā)布的《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》提出，調整補貼方式，開展燃料電池汽車示范應用，明確“以獎代補”建立氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈；隨后，《關于開展燃料電池汽車示范推廣通知》征求意見稿發(fā)布，明確“以獎代補”獎勵細則，其中還強化了加氫站建設補貼。
對于燃料電池電堆而言，可靠性高、壽命長、成本低是確保電堆更具競爭力的必要條件。氫能作為能源技術革命的重要方向，已經(jīng)成為一些企業(yè)布局的重點。例如，深圳氫雄開發(fā)了國內首條氫燃料電池電堆自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)了整線MES系統(tǒng)管控，所有數(shù)據(jù)可記錄可追溯。據(jù)悉，其自主研發(fā)的第一代氫燃料電池電堆單組額定功率可達180W，整堆額定功率覆蓋18-36kW，預計年產(chǎn)能將達5000套。
6月，國內多家公司披露了燃料電池相關項目的新進度：賽藍得氫能年產(chǎn)2000套氫燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)化項目備案；新研氫能年產(chǎn)1000臺(套)金屬板燃料電池電堆自動化生產(chǎn)線投入生產(chǎn)；未來氫能150萬平方米/年燃料電池膜及配套化學品產(chǎn)業(yè)化項目竣工。諸多企業(yè)相關項目的快速推進，也從一個側面反映出燃料電池的火熱與“受寵”。
其實，燃料電池與鋰電池同屬于新能源，兩者存在互補而非替代關系。目前針對新能源汽車而言，鋰電池汽車和燃料電池汽車均屬于新能源汽車。從差異方面來看，燃料電池具備低溫性能好、續(xù)航里程長、加氫速度快等優(yōu)點，適合叉車、長距離運輸車；鋰電池具有優(yōu)良的循環(huán)性能，以及便利的充電設施，適合在私家車、城市服務用車等領域。
電堆是電化學反應發(fā)生的場所，也是氫燃料電池的核心部件。在氫燃料電池系統(tǒng)里，電堆技術難度高，其性能如何直接關系著氫燃料電池動力乃至整車性能的好壞。電池堆中關鍵的質子交換膜性能，會直接決定燃料電池車的使用壽命、能量密度、百公里氫耗等多個關鍵參數(shù)。從成本上看，電堆約占氫燃料電池系統(tǒng)的一半，是氫燃料電池汽車里單價高的部件。
在行業(yè)標準方面，今年年中《燃料電池術語》、《無人機用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》、《車用質子交換膜燃料電池堆使用壽命測試評價方法》三項燃料電池國家標準正式發(fā)布，上述國標將于2021年1月1日起正式實施。相關行業(yè)標準的發(fā)布，為膜燃料電池的研制及應用提供了相應的標準依據(jù)。
有分析人士指出，燃料電池電堆自動化產(chǎn)線，將成為燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。擁有自主知識產(chǎn)權的一條從原材料到成品自動化生產(chǎn)線，也是燃料電池企業(yè)擁有強大產(chǎn)品制造和技術研發(fā)實力的表現(xiàn)。涵蓋沖壓、清洗、焊接、鍍層、密封、裝堆和封裝等工序的產(chǎn)線，需要配置電堆無塵凈化制造車間、電堆封裝車間、動力總成裝配車間、燃料電池測試中心等基礎設備與智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)。而這一切的實現(xiàn)，還需要技術、硬軟件等作支撐。
新能源汽車跑起來，將新一輪的綠色出行風暴。而在此過程中必不可少的燃料電池，又將帶給我們怎樣的驚喜呢？
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