燃料電池發展趨勢及測試評價研究

張東旭 凌澤 張凱慶

摘 要：隨著我國社會經濟的高速發展，對于能源的需求也處于日益增長的狀態，在我國過去三十年的發展歷程中，由于過度的使用化石能源，導致我國化石燃料的進口總數以及有害氣體的排放量呈現快速上升的趨勢，對我國的綠色環境造成了極大的破壞，同時誘發多種人體疾病，嚴重威脅了我國城市農村居民的生存環境以及身體健康。因此，國家所倡導的“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革口號已經是大勢所趨、民心所向，在我國多種清潔能源的使用上，像風力發電、水力發電、太陽能發電等可再生能源在替代不可再生能源進行大規模使用時，往往會受到地理位置、季節波動、溫度隨機等方面的影響。而燃料電池是一種清潔的可再生能源發電裝置，燃料電池使用最廣泛地清潔可再生能源就是氫，氫是一種潔凈的燃料，在轉化電和熱方面有著極高的效率，可以采用可再生能源實現大規模制氫，在供給燃料電池的同時，也可以轉化為方便運輸的液體燃料，提高利用率，促進我國經濟的可持續發展。

關鍵詞：燃料電池;發展趨勢;測試評價

0 引言

我國燃料電池在未來會逐漸向氫燃料電池的方向前進。就我國現階段的燃料電池發展狀況來看，近年來，隨著我國中國車企的電動車技術不斷完善，給電動車所配備的基礎設施也在穩步建設，續航問題的逐步改善，我國消費者對新能源燃料電池的認知不斷增加，越來越認可清潔環保的能源利用模式。但是電動汽車報廢電池的問題也干擾到了我國的環境治理工程，因此，在未來燃料電池的燃料選用上，氫燃料得益于其高效清潔的特性，在政府鼓勵支持下，我國氫燃料電池的運用技術逐步得到完善并得以廣泛運用。

1 燃料電池發展趨勢及測試評價研究的意義

我國燃料電池在未來的研發趨勢將是氫燃料電池，這對我國的經濟發展及環境保護具有積極意義。燃料電池一直受到我國政府以及企業的重視，就現階段的燃料電池發展趨勢來看，在燃料的選用方面，依舊存在一些廢棄后影響環境的因素，在未來，隨著清潔能源的理念逐漸被世人所接受，市場上電動汽車的數量越來越多，進而廢棄電池的環保問題就凸顯出來。因此，燃料電池的發展趨勢必然會向氫燃料電池的方向前進，氫燃料在運用到燃料電池上具備能量轉化率高，污染零排放等優點，且由于氫燃料近乎無窮無盡的可再生性，可以廣泛地運用到汽車、動車、飛機等交通工具上，促進我國經濟的發展。

2 燃料電池發展趨勢及測試評價研究的問題

2.1 我國燃料電池關鍵零件缺乏自主研發的能力

我國新能源企業在燃料電池的制作系統方面已經具備了自主開發的能力，并且生產能力較強，大都以車用質子交換膜燃料電池為主。但是在燃料電池系統關鍵的零部件方面，我國依舊缺少成熟的產品制造的配套體系，導致我國燃料電池的工藝與國際先進水平差距較大。在燃料電池的碳紙、空壓機等依舊主要依靠進口，這就嚴重制約了我國燃料電池研發的自主可控性。

2.2 燃料電池的系統和電池的實用性急需提高

由于我國發展的起步階段較之西方國家少幾十年，所以在燃料電池的電堆以及系統方面都與國際先進水平存在差距。燃料電池電堆的可靠性以及系統的耐久性急需提高。

2.3 氫燃料的制造及運輸成本較高

就現階段發展趨勢來看，我國氫燃料的制造技術以及運輸能力還處于未完善階段。在建造氫燃料供給站以及氫燃料的運輸成本上都存在費用高的現象，再加之氫燃料供給站基礎設施的不完善，更是大力制約了我國氫燃料電池的發展及大規模運用。

3 燃料電池發展趨勢及測試評價研究的策略

3.1 國家加強針對燃料電池產業的頂層設計

國家要以站在全局的視角，全面制定氫燃料電池的發展趨勢，結合重點企業扶持、氫氣供給站的全國布局以及政府鼓勵措施的制定等方面，引導我國新能源企業在氫燃料電池的研發與完善的道路上穩健發展。

3.2 鼓勵新能源企業加大對燃料電池的研發投入

我國企業要大力發展對氫燃料電池的研發完善進程，保證我國氫燃料電池具備自主研發的能力。新能源企業可以結合政府相關的扶持政策，在廠區內部設置氫燃料電池的研發基地，集中技術人員攻克技術難關，實現氫燃料電池的自主創新。

3.3 國家要引導燃料電池產業鏈的協調發展

在我國氫燃料電池的發展過程中，國家要發揮統籌能力，引導燃料電池產業鏈的各個環節可持續發展。要著重發展我國氫燃料電池關鍵技術有所欠缺的環節，以期增強我國燃料電池的自主研發能力。其次要重點發展我國氫燃料電池的基礎設施配套工作，通過引導地方加油站與氫氣供給站相結合以及鼓勵國有或者民間資本共同參與建設的方式，加速氫燃料電池配套基礎設計的完善工程。

3.4 制定規范的燃料電池行業標準，促進產業發展

燃料電池行業具備完善的制作標準，是我國燃料電池技術持續進步的基礎。因此，國家要牽頭在全國多個地區建立氫燃料電池國家技術標準基地，在研發完善氫燃料電池的核心技術的同時，制定我國氫燃料電池的技術標準以及檢測標準。比如在我國相關針對危險化學品的法規方面，依舊將氫氣列為危險化學品的范疇，進而就導致氫燃料電池的配套基礎設施的審批與建設存在較大阻力，因此，國家相關部門要細化對氫燃料的使用劃分，這對我國加速氫燃料基礎設施建設有著極強的推進作用。

4 結束語

在我國不斷發展氫燃料電池的過程中，國家以及新能源企業要加強針對燃料電池的頂層設計，結合我國發展實際制定一套完整的長期發展方案，并且鼓勵新能源企業加大對燃料電池的研發投入，促進我國氫燃料電池的快速發展，同時，國家要引導燃料電池產業鏈的協調發展，著重發展我國氫燃料電池核心技術較為薄弱之處，提升我國氫燃料電池的自主研發能力，最后，要制定規范的燃料電池行業標準，以此促進產業發展。

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作者簡介：張東旭（1992-），男，江蘇人，碩士研究生，工程師，研究方向：新能源電池檢測。