燃料電池：演繹新型的動力科學(xué)“神話”

現(xiàn)在國內(nèi)外電動汽車的蓄電池主要有鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鋅—空氣電池、銀鋅蓄電池、燃料電池等數(shù)種，其中燃料電池是近年來出現(xiàn)的新事物，被許多人認(rèn)為是一個發(fā)展方向，因與其他電池比較，燃料電池具有功率密度高，工作溫度低、起動性能好，運動部件少，安全可靠，污染少，噪音低等多項優(yōu)點。

燃料電池是一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電流的電池，只需氫和氧兩種元素，利用這兩種元素通過媒介作用轉(zhuǎn)化為電流。氧氣可直接以空氣中提取，關(guān)鍵是提取氫氣的方法。氫氣從汽油、甲醇、乙醇等燃料中提取，燃料電池也因此得名。

燃料電池作為現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向，美歐日等發(fā)達國家十分重視燃料電池的發(fā)展。世界上第一輛燃料電池作動力的轎車是由奔馳汽車公司制造，于1996年5月在德國柏林向公眾展示。這款稱作“Necar”的轎車不會產(chǎn)生污染物，它向空中排放的是純水蒸氣，不含任何物質(zhì)，甚至沒有二氧化碳，使用甲醇做燃料。而美國的Abl公司開發(fā)的燃料電池是使用汽油做燃料的，這種車載燃料電池動力系統(tǒng)是由汽油箱、轉(zhuǎn)化器、燃料電池、電動機組成。其中轉(zhuǎn)化器是將汽油轉(zhuǎn)化為氫氣的設(shè)備，把汽油加熱，直至處于汽化狀態(tài)，然后輸入一個有點火功能的金屬反應(yīng)缸內(nèi)，在低氧狀下通過“不完全燃燒”產(chǎn)生氫，然后將氫輸送到燃料電池。由于燃料電池構(gòu)造復(fù)雜，生產(chǎn)成本高昂而無法推廣。直至近年進行了一系列改進，燃料電池轎車在價格上與普通轎車相比約高10%－15%，已居有一定發(fā)展價值。

近幾年，我國已有一些大城市，諸如北京、上海在進行燃料電池車的探索。然而，對燃料電池的研究從未間斷。作為一個新興領(lǐng)域，國外有很多經(jīng)驗和教訓(xùn)可以被我們借鑒和吸取，我們也應(yīng)結(jié)合自身發(fā)展把這一領(lǐng)域的研究推向新的臺階。

名稱：高性能貯氫電極合金及Ni/MH電池技術(shù)

項目介紹：根據(jù)我國稀土資源豐富的特點，以廉價的混合稀土金屬作為主要原材料的AB5型混合稀土-鎳系貯氫電極合金是我國金屬氫化物-鎳（Ni/MH）電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的首選負(fù)極材料。

該項目通過對AB5型合金A側(cè)混合稀土中La、Ce、Pr、Nd四種稀土元素的成分進行綜合優(yōu)化搭配，并通過對合金B(yǎng)側(cè)成分的精細(xì)多元合金化以及合金組織結(jié)構(gòu)和表面特性的優(yōu)化控制等研究，研制出具有我國資源與技術(shù)特色的高性能AB5型混合稀土-鎳系貯氫電極合金系列，并進行了中試應(yīng)用開發(fā)。

該系列合金具有初始活化快（2次循環(huán)活化95％以上）、最大放電容量高（≥320mAh/g）以及循環(huán)壽命長（≥500次）等顯著特點，綜合性能指標(biāo)居國際先進水平。

預(yù)計經(jīng)濟效益：年產(chǎn)值2000萬元，利稅350萬元。

產(chǎn)品名稱：燃料電池測試系統(tǒng)

產(chǎn)品型號：10W單池測試系統(tǒng)

產(chǎn)品描述：本裝置由管路系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，加濕器，加熱系統(tǒng)，保溫系統(tǒng)，電子負(fù)載，背壓系統(tǒng)，安全系統(tǒng)等組成。反應(yīng)氣體通過質(zhì)量流量計來測量和控制，反應(yīng)氣體加濕由加濕器來執(zhí)行，通過調(diào)節(jié)加濕器的溫度來控制反應(yīng)氣體的濕度，加濕器出來的濕的反應(yīng)氣體由保溫管保溫，由背壓閥控制電池的壓力，由電子負(fù)載來測量和控制燃料電池的電壓和電流。FC2006V2.01軟件測試內(nèi)容 燃料氣體流量、氣泡發(fā)生器水溫、氣體溫度、電池溫度以及背壓，全部都從電腦來操控，在長時間的耐久性評價中，可自動測量各種各樣條件下的特性。此外，可用電腦來監(jiān)視和記錄流量和各種溫度（電池溫度、氣泡發(fā)生器水溫、出口和入口管道的溫度、供給氣體溫度等）、以及背壓。

電流-電壓特性測量試驗 在電流-電壓特性測量試驗中，測量對于負(fù)荷電流的電池電壓，用塔菲爾圖表示出來。另外，還可進行將氣體流量控制為一個不變量的評價和將氣體利用率控制為一個不變量（cc/A設(shè)定）的評價、并可通過預(yù)先設(shè)定電池面積來設(shè)定電流密度（mA/cm2）。

恒定電流測量、恒定電壓測量、OCV測試 在恒定電流測量試驗中，使燃料電池在恒定電流下連續(xù)進行，測量電池電壓和內(nèi)部電阻，記錄其隨時間變化的情況。這里，也可進行將氣體利用率控制為一個不變量（cc/A設(shè)定）的評價、以及通過設(shè)定電流密度（mA/cm2）的評價。 在恒定電壓測量試驗中，使燃料電池在恒定電壓下連續(xù)運行，記錄負(fù)荷電流隨時間變化的情況。 在OCV測量試驗中，測量燃料電池的開路電壓（OCV：負(fù)荷電流為0A時的電池電壓），記錄其隨時間變化的情況。 FC2006安全保護系統(tǒng) 考慮到了根據(jù)各種警報，進行氣體切斷、凈化等的安全措施。能夠檢測氫氣泄露、電池電壓異常、電池溫度異常、氣泡發(fā)生器水位異常、氣體供給壓力下降、電池壓力上升、負(fù)荷裝置過載、異常過熱，由此自動停止運行。此外，也能夠通過來自外部的停止命令和裝置盤面上的緊急停止按鈕，用手動方式停止運行。 根據(jù)這些停止信號，將系統(tǒng)強制關(guān)閉，在切斷了燃料氣體之后，就使凈化氣體流過。可以關(guān)閉后重新啟動，也可以在等待到達規(guī)定的時間之前繼續(xù)保持這樣的狀態(tài)。也可以在停電時自動停止凈化動作。FC2006系統(tǒng)的可適用范圍：詳細(xì)內(nèi)容將根據(jù)條件不同而有所區(qū)別。

名稱：100kW燃料電池發(fā)動機（Ⅰ－A型）

項目介紹：額定輸出100kW燃料電池發(fā)動機主要由電堆與其支撐系統(tǒng)組成。電堆分別由180節(jié)電池組成的三個電池組構(gòu)成；支撐系統(tǒng)包括氫氣系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)及電控系統(tǒng)。氫氣系統(tǒng)主要由氫氣減/穩(wěn)壓裝置、流量調(diào)節(jié)裝置、氫氣內(nèi)循環(huán)裝置、分/排水裝置及廢氣排放裝置等構(gòu)成；空氣系統(tǒng)主要由空氣壓縮機、壓力調(diào)節(jié)裝置、排氣裝置及消音裝置等構(gòu)成；水熱管理系統(tǒng)由電堆水熱管理、空壓機泵頭水熱管理、空壓機驅(qū)動電機熱管理及空壓機變頻控制器熱管理子系統(tǒng)構(gòu)成。電堆水熱管理子系統(tǒng)主要由分/排水裝置、循環(huán)水泵、散熱器等組成。電控系統(tǒng)主要由主控ECU、溫度/壓力傳感器、單電池電壓巡檢裝置及流量控制閥件驅(qū)動電路等構(gòu)成。

該發(fā)動機操作采取了變壓操作模式，發(fā)動機在不同工況下進入不同壓力狀態(tài)使系統(tǒng)的操作性與功耗更加合理。同時發(fā)動機控制采用了功率自適應(yīng)模式，提高了發(fā)動機的可靠性，減小了上層ECU對發(fā)動機控制的復(fù)雜性。

燃料電池發(fā)動機的規(guī)格及性能如下：

額定輸出功率：≥100kW

過載能力：≥20%（最高可達120kW）

外型尺寸：（m）

總重量；1000kg，重量比功率：92W/kg

輸出電壓：開路電壓：550V，工作電壓：300~360V

發(fā)動機效率：41%

使用氫氣純度：≥99.9%

額定電池平均電壓：0.75V

適應(yīng)環(huán)境溫度范圍：10-45攝氏度

冷卻介質(zhì)：去離子水

噪音：≤85dB

排放物質(zhì)：純凈水

加載速度：＜0.1秒鐘/kW

控制形式：功率自適應(yīng)

與外部可能的通訊形式：CAN

與外部可能的通訊內(nèi)容：

接受：啟動、關(guān)閉

發(fā)出：總電壓、總電流、堆功率、堆溫度、氫氣壓力、空氣壓力、水路壓力、最低單節(jié)電壓

應(yīng)用范圍：清潔能源型大型客車動力、分散電站、公共單位熱電并供。

成果形式及現(xiàn)有基礎(chǔ)：本所具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全套國產(chǎn)技術(shù)（包括核心電堆制作技術(shù)，系統(tǒng)元器件設(shè)計及其系統(tǒng)集成技術(shù)）

合作形式：我方出技術(shù)，對方出資，合作建廠。

市場預(yù)測：僅北京市就有十多萬輛公交大巴，如果全部改成燃料電池發(fā)動機驅(qū)動，其用量非常巨大。

對合作者要求：首先對新技術(shù)具有充分的理解，其次對環(huán)境污染/能源枯竭具有充分的認(rèn)識，最后具有風(fēng)險投資意識。

名稱：直接甲醇燃料電池微電源系統(tǒng)

項目介紹：直接甲醇燃料電池(DMFC)是直接以甲醇為燃料的一類質(zhì)子交換膜燃料電池。甲醇燃料來源豐富，價格便宜，理論比能量密度高(6000 Wh/kg)，便于攜帶與儲存。整個電池具有結(jié)構(gòu)簡單、方便靈活等特點。DMFC可作為偏遠地區(qū)、海島荒漠等小型獨立電源；國防通訊、單兵作戰(zhàn)電源；手機、攝像機、筆記本電腦等移動電源；軍民通用的傳感器件等。

該項目已申請2項美國發(fā)明專利，15項中國發(fā)明專利的自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)。目前可提供DMFC關(guān)鍵材料和電池組制備技術(shù)。(1)關(guān)鍵材料：鉑基電催化劑（Pt/C、PtRu/C、PtRuIr/C等，粒徑可控在2－5納米之間）；復(fù)合雙極板（電導(dǎo)率高達120Scm-1）；新型阻醇電解質(zhì)膜、MEA；(2)電池組：空氣自呼吸式DMFC的玩具車、PDA和手機電源的演示系統(tǒng)；石墨板為雙極板的15 W電池組；以不銹鋼為雙極板的20 W電池組；金屬復(fù)合板為雙極板的200W電池組。

名稱：電動車用鎳氫動力電池

項目介紹：該項目產(chǎn)品鎳氫動力電池是國家863計劃支持下的高科技產(chǎn)品，品種有6.5～150Ah系列，電池大電流充放電性能好，功率密度達300～1000W/kg，能量密度達50～70Wh/kg，壽命長，可按需要設(shè)計成不同電壓等級的系統(tǒng)(含電池組管理系統(tǒng))，性能可靠；曾在各類電動車上得到良好應(yīng)用，國內(nèi)領(lǐng)先并達國際先進水平，獲部級成果二、三等獎等多項獎，獲專利十余項。可應(yīng)用于各類電動車、軍用武器裝備及各類電源需求，效益顯著。

名稱：燃料電池電動汽車用DC-DC變換器

項目介紹：燃料電池電動汽車用DC-DC變換器是燃料電池汽車的關(guān)鍵部件之一。株洲電力機車研究所在該產(chǎn)品研制方面積累了一定的經(jīng)驗，產(chǎn)品已在同濟大學(xué)裝車，目前運行情況良好。本所研制的產(chǎn)品具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、可通訊等特點。

該產(chǎn)品除可為燃料電池配套使用外，還可以和其他環(huán)保能源配套使用。如太陽能電池、風(fēng)力發(fā)等，也可在要求直流電源變換的場合使用。

名稱：碲化鎘薄膜太陽電池的制造技術(shù)及中試生產(chǎn)線

項目介紹：該項成果是一種新產(chǎn)品——碲化鎘薄膜太陽電池、以及相應(yīng)的新工藝——以制備大面積化合物半導(dǎo)體薄膜為主的制造技術(shù)，并提供實施這些技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，以建立年產(chǎn)0.3兆瓦的中試生產(chǎn)線。小面積電池的轉(zhuǎn)換效率為13.38%，在國內(nèi)領(lǐng)先，屬于世界先進水平；已研制出50cm2組件，開路電壓高于6.3V，輸出功率0.3--0.4Wp，可作為小型電器的電源。大面積太陽電池組件的應(yīng)用非常廣泛，受到國家的支持和鼓勵。本項成果的特點在于，除提供成套的制造技術(shù)、生產(chǎn)線設(shè)計以外，還提供價值900萬元以上的關(guān)鍵設(shè)備。此項成果有很好的應(yīng)用前景。預(yù)計建立中試生產(chǎn)線的投資規(guī)模為1600萬元，年產(chǎn)1兆瓦的生產(chǎn)線的投資規(guī)模為4800萬元；年產(chǎn)量為1兆瓦時，其成本低于14元/瓦，年毛利可達1000萬元。隨產(chǎn)量的擴大、關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化，成本下降還有較大的空間。

名稱：燃料電池產(chǎn)品的創(chuàng)新研究開發(fā)和工程化開發(fā)

項目介紹：本中心設(shè)立的主要目的是組織國家力量進行燃料電池產(chǎn)品的創(chuàng)新研究開發(fā)和工程化開發(fā)，引導(dǎo)培育燃料電池應(yīng)用市場，培養(yǎng)燃料電池專業(yè)人才，交流、跟蹤國際燃料電池先進技術(shù)。通過3-5年建設(shè)，形成燃料電池及氫源技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和原型產(chǎn)品開發(fā)能力；成為全國燃料電池及氫源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備的檢驗測試基地；成為制定全國燃料電池及氫源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的各種標(biāo)準(zhǔn)的中心，并成為氫能利用的示范基地。

該項目屬高科技型項目，屬科技開發(fā)范圍，可獲得市場壟斷性的高附加值效益，只要開發(fā)的產(chǎn)品有實用價值，并能獲得客戶的技術(shù)認(rèn)可、經(jīng)濟認(rèn)可和價值認(rèn)可，該項目具有長期的清潔能源環(huán)保的社會效益價值，可轉(zhuǎn)變?yōu)榱己秘攧?wù)收益價值。

名稱：燃料電池轎車電機及其控制系統(tǒng)

項目介紹：（1）該課題完成的“電動汽車用高速永磁無刷電機控制技術(shù)”對于大功率、高密度、永磁無刷電機的控制具有指導(dǎo)意義，基本解決了車用永磁電機控制關(guān)鍵問題，可以用于機器人電驅(qū)動技術(shù)和軌道車輛電力牽引裝備，具有較大的社會效益。

（2）該課題完成的“電動汽車用IPM驅(qū)動器電磁兼容性設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)”，為開發(fā)具有良好電磁兼容性能的高密度變頻器產(chǎn)品奠定了堅實的基礎(chǔ)，進一步推廣應(yīng)用該項技術(shù)，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

（3）該課題完成的“電機和電機控制器布局”對于車用電機及其控制系統(tǒng)的設(shè)計和布置具有很高參考價值，其在相關(guān)領(lǐng)域的直接應(yīng)用具有較大的經(jīng)濟效益。

（4）對稀土永磁材料工業(yè)的推動

我國是稀土大國，蘊藏量居世界首位，稀土永磁材料本身就是同石油一樣的戰(zhàn)略性資源，可以等同于能源看待。所以稀土永磁材料在電動汽車無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不僅對我國的汽車工業(yè)產(chǎn)生良好的發(fā)展作用，對國家稀土永磁產(chǎn)業(yè)也產(chǎn)生巨大的拉動效應(yīng)，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。

（5）工業(yè)控制技術(shù)的推動

課題組應(yīng)用了永磁無刷電機的弱磁控制技術(shù)。這項技術(shù)應(yīng)用時，應(yīng)設(shè)計阻抗-電壓-頻率關(guān)系相互匹配的電機，以滿足工業(yè)中需要在3-4倍基速恒功率輸出的要求，此項技術(shù)應(yīng)用，對于工業(yè)伺服驅(qū)動系統(tǒng)、軌道車輛電力牽引裝備的國產(chǎn)化，有十分重要的意義。對于工業(yè)驅(qū)動，特別是對要求具有較寬的調(diào)速范圍的應(yīng)用場合，具有潛在巨大的經(jīng)濟效益。

（6）推動同行業(yè)其它電動車的發(fā)展

對于已完成的電動汽車電機及其控制系統(tǒng)的研究成果，可以進一步應(yīng)用于其它電動車輛的電驅(qū)動系統(tǒng)，特別是輪轂電機傳動系統(tǒng)，對于取消車軸的車輛傳動系統(tǒng)，有很大的優(yōu)勢。同濟大學(xué)汽車學(xué)院“春暉一號”、“春暉二號”、“春暉三號”四輪驅(qū)動概念車的研制成功，本課題組為其提供了驅(qū)動的心臟--無刷輪轂電機，這就是一個很好的應(yīng)用典范。

名稱：直接甲醇燃料電池研制

項目介紹：主要研究內(nèi)容是甲醇電氧化催化劑和耐甲醇陰極催化劑的研制；質(zhì)子交換膜的改性；電極和膜電極集合體制備工藝研究；新型電池組結(jié)構(gòu)的研究；瓦級和百瓦級電池組研制及其性能測試。

在以上研究工作的基礎(chǔ)上，組裝瓦級和百瓦級電池組，進行性能測試、改進，探討工作條件對電池性能的影響。

主要成果：直接甲醇燃料電池電動自行車

直接甲醇燃料電池電動自行車是我公司在國家863計劃支持下開發(fā)研制的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科研成果，該車以200W級直接甲醇燃料電池為核心，包括甲醇燃料循環(huán)系統(tǒng)氧化劑供料系統(tǒng)、電堆預(yù)熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、直流轉(zhuǎn)換模塊等部分。電堆穩(wěn)定輸出220W，峰值可達400W，電動自行車時速20公里每小時。該車是國內(nèi)首輛直接甲醇燃料電池電動自行車。

名稱：直接甲醇燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的研究

項目介紹：該課題以創(chuàng)新方法研制高效高貴金屬載量催化劑和阻醇膜，研制具有高三相界面的MEA，并進行全面表征。通過解決催化劑毒化、甲醇滲透等關(guān)鍵技術(shù)難點及構(gòu)筑立體電極降低液封問題，在此基礎(chǔ)上研制5-100W的電池，單電池的性能達到國際水平。實驗結(jié)果表明，本課題研制的電堆在90oC時的功率密度可以達到200mW/cm2。當(dāng)使用自制的納米碳化鎢增強的Pt/C陰極催化劑時，Pt的含量僅為1mg/cm2，在70oC時，電池的輸出功率可超過200mW/cm2。

本課題的實施從基礎(chǔ)研究入手，以解決實際問題為前提，得到了良好的效果。取得了如下主要成果：

（1）本課題發(fā)明的交替微波法制備催化劑，其制備過程簡單，方便，快速，是一種創(chuàng)新技術(shù)。

（2）本課題研制的氧化物增強Pd基陽極催化劑和納米碳化鎢增強非鉑陰極催化劑均屬國際首創(chuàng)。

（3）以均相流延法制備有機/無機納米材料復(fù)合阻醇膜和自保濕膜，是一種創(chuàng)新技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)可達到有機/無機材料不分相、混合均勻的目的，避免固體材料在液體相中分布不均勻的情況出現(xiàn)。

（4）本課題發(fā)明的膜電極制備技術(shù)達到了國際先進水平（通過廣東省級成果鑒定）。

（5）自主研制了高質(zhì)量的膜電極組裝儀和CCM儀（膜表面直接載催化劑），這是液體燃料電池成功的關(guān)鍵技術(shù)

名稱：直接醇類燃料電池微電源系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)

項目介紹：直接醇類燃料電池（DAFC）使用液體燃料直接進料，無需重整改質(zhì)處理，甲醇、乙醇等燃料便于攜帶與儲存，電池比能量密度高、系統(tǒng)簡單、方便靈活，因而受到越來越廣泛的關(guān)注。本項目針對目前直接醇類燃料電池的低溫醇類燃料陽極氧化動力學(xué)過程較慢；電極催化劑易被CO等反應(yīng)中間體毒化；燃料甲醇、乙醇等從陽極向陰極的滲透致使電池性能不斷衰減，使用壽命較短等問題，在關(guān)鍵材料、核心部件制備技術(shù)和系統(tǒng)集成諸多方面開展了研究。

該項目開發(fā)了直接醇類燃料電池微電源系統(tǒng)集成技術(shù)，研制成功系列重量輕，體積小，在民用小型電子移動設(shè)備，軍用可移動電源等方面具有廣泛應(yīng)用前景的直接醇類燃料電池（DAFC）微電源系統(tǒng)。研制DAFC微電源系統(tǒng)的輸出功率峰值可達20-60瓦。已申請15項發(fā)明專利，在核心技術(shù)方面擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)。關(guān)鍵技術(shù)：

1.高擔(dān)載、高分散、粒徑可控，形貌/優(yōu)勢晶面可控的電催化劑制備技術(shù)

2.多層復(fù)合電極結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵組分具有一定取向的MEA制備及其批量生產(chǎn)技術(shù)

3.系統(tǒng)集成技術(shù)：主動式和被動式直接醇類燃料電池的系統(tǒng)集成技術(shù)

技術(shù)水平：研制的微電源系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)與國際同期同類研究水平相近。核心部件（MEA）性能經(jīng)國際同行評估，達到國際先進水平。研制的關(guān)鍵材料催化劑的性能經(jīng)英國Johnson Matthey 公司和韓國SAIT評估，結(jié)果表明，催化劑的性能達到或超過國外同類商品指標(biāo)。

名稱：堿性離子交換膜直接甲醇燃料電池研究

項目介紹：堿性電解質(zhì)膜燃料電池（AEMFC）與目前流行的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）相比，突出的優(yōu)點在于可以使用非鉑催化劑，這對燃料電池的普及應(yīng)用具有非常重要的意義。實現(xiàn)AEMFC的難點在于目前缺乏高性能的堿性聚合物電解質(zhì)。目前商品化的季銨鹽聚合物離子電導(dǎo)率較低、熱穩(wěn)定性差，而且無法從溶液鑄膜，無法使用于燃料電池。我們在執(zhí)行863課題“堿性離子交換膜直接甲醇燃料電池研究”的過程中，成功地研制出一種高性能的堿性聚合物電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率大于0.01S/cm，可由溶液成膜，膜機械強度優(yōu)良。目前我們已經(jīng)使用這種堿性聚合物電解質(zhì)成功地實現(xiàn)真正意義上的堿性電解質(zhì)膜直接甲醇燃料電池（AEM-DMFC），國際上尚未見有相同報道。這項成果是一種重要的燃料電池關(guān)鍵材料，將為燃料池的研發(fā)帶來一種全新的局面。

名稱：50kW級天然氣熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)

項目介紹：熔融碳酸鹽燃料電池開展了燃料電池電極、電解質(zhì)板生產(chǎn)和研發(fā)基地的建設(shè)；初步建立了可進行百瓦級發(fā)電實驗的基地。研制和開發(fā)了面積達0.5m2的電池電極；電解質(zhì)板的面積達到了0.8m2；雙極板的制作工藝研究提高了耐腐蝕性能和電池的性能。產(chǎn)氣量為100立方米/小時的天然氣外重整裝置已經(jīng)研制完成并安裝到位；10 kW級電池組已經(jīng)制造完成并進行發(fā)電試驗。完成了50 kW級熔融碳酸鹽燃料電池示范電站測試系統(tǒng)制造和調(diào)試。

通過高溫燃料電池研究，已具備自主加工制造熔融碳酸鹽燃料電池的各個組件的能力，成功研制和開發(fā)了10kW的電堆和50kW的系統(tǒng)。形成50kW級示范電站完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，建立了大型熔融碳酸鹽燃料電池電池組關(guān)鍵材料電極、電解質(zhì)板、雙極板的中試化制備基地，形成大型熔融碳酸鹽燃料電池電池組關(guān)鍵材料制備技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)。已經(jīng)具備了研制數(shù)十千瓦級熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力，為建立中試規(guī)模生產(chǎn)基地奠定了基礎(chǔ)。

名稱：5千瓦級平板型中溫固體氧化物燃料電池技術(shù)

項目介紹：固體氧化物燃料電池已基本完成了各關(guān)鍵材料和關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，設(shè)計建立1000W級電池堆控制測試系統(tǒng)，小電池組實驗運行獲得成功，電池組含58片單電池，工作溫度850℃ ，輸出功率達到445W。平板型中溫固體氧化物燃料電池數(shù)百瓦級的電池堆實驗運行獲得成功，為進一步優(yōu)化放大奠定了基礎(chǔ)，并具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。在大面積陽極支撐型電解質(zhì)膜，高溫密封材料，合金連接板的保護涂層等關(guān)鍵部件的研制上取得突破，建立了千瓦級的電池堆控制系統(tǒng)，已經(jīng)具備了研制數(shù)千瓦級固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力。

名稱：燃料電池轎車用高功率型鋰離子動力電池組及其管理模塊

項目介紹：研制的燃料電池轎車用35Ah鋰離子動力電池采用新型錳系正極材料，單體電池樣品已通過10V過充和穿刺兩項安全試驗，循環(huán)壽命已達到500次循環(huán)容量衰減5%，形成了年產(chǎn)150噸的生產(chǎn)能力。

名稱：EQ6110HEV混合動力城市公交車開發(fā)

項目介紹：東風(fēng)EQ6110HEV混合動力城市公交車由東風(fēng)電動車輛股份有限公司研發(fā)，采用了多項發(fā)明專利，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。整體水平國內(nèi)領(lǐng)先、與國際先進技術(shù)相當(dāng)，某些關(guān)鍵技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。在國內(nèi)率先投入城市公交線商業(yè)化示范運營。經(jīng)過多年開發(fā)，東風(fēng)混合動力公交車完成了最終產(chǎn)品定型，并按國家標(biāo)準(zhǔn)完成了定型試驗。完成國家產(chǎn)品公告申報后，即可成為中國第一代混合動力汽車商品車銷售。圖為外觀現(xiàn)代、精致的東風(fēng)EQ6110HEV混合動力公交定型樣車。該車已進入生產(chǎn)準(zhǔn)備和市場導(dǎo)入階段。東風(fēng)電動車公司已成立產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)導(dǎo)小組，專項推動產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備工作。目前，零部件和整車生產(chǎn)準(zhǔn)備、質(zhì)量保證、零部件采購、生產(chǎn)陣地改造完善、服務(wù)保障體系建設(shè)工作已陸續(xù)展開。