日前，在國家電投科學技術研究院舉辦的氫能技術創新與應用高峰論壇上，國家電投氫能科技發展公司首席技術官柴茂榮表示，國家電投100千瓦氫燃料反應堆將于今年年底完成整個系統穩定性測試。

今年七月，國家電投氫能公司100千瓦功率金屬雙極板燃料動力鋰電池電堆宣告研制成功。而這有關國家電投氫能公司“實現燃料動力鋰電池的全產業鏈自主化”目標來說，僅僅是個開始。

攻關核心技術

據了解，燃料動力鋰電池項目的設計研發分為膜電極、雙極板、電堆封裝以及BOP系統（包含系統控制、氫泵、其它附屬設備等）四大部分。其中，膜電極作為燃料動力鋰電池實現功能的核心，成為國家電投氫能公司攻堅重點。

“國外公司生產的性能最為優秀的催化劑我們買不到，市場上的催化劑又難以達到我們的要求。”柴茂榮表示，國家電投目前已成功研制出耐腐蝕、易擔載的碳基催化劑載體，以及具有高質量活性、低鉑載量的多元合金催化劑?！白罱K的催化劑產品的質量活性優于目前市場上的催化劑，通過1.0-1.5V十萬次的耐久性測試，其衰減特性值仍大于80%，耐久性能較目前的商業催化劑具有顯著優勢?！?/p>

來到展廳內，記者注意到一張張透明的薄膜。讓記者想不到的是，這薄薄的一層膜，全球只有兩三家公司可以生產。

“普通的質子交換膜并不難做，但燃料動力鋰電池所需的膜必須要耐高溫，可以在100攝氏度的條件下正常工作。而絕大多數的膜在80攝氏度就開始軟化，失去功能?！辈衩瘶s介紹稱，國家電投與武漢理工大學合作，研制成功了高電導率、高耐久性、低溶脹的質子交換膜，并完成了量產工藝、設備及產線的開發。“目前該技術正在進行細節參數實驗和論證。預計到2021年可以形成標準化的產品?！?/p>

打造自主化產業鏈

百千瓦燃料動力鋰電池電堆及燃料動力鋰電池系統產品項目的完成分為三個層次：從原料到產品的全部關鍵環節實現自主化，以細節為根本、以系統為表征實現性能提升，以及通過推動技術升級與規模效應實現成本的大幅降低。

在柴茂榮看來，氫燃料動力鋰電池要想實現商業化，這三個關鍵要素缺一不可?！跋啾?a href="http://www.airmotors.net.cn" style="color:#a98326">鋰離子電池汽車，氫燃料動力鋰電池車的成本要高很多，假如再走依靠高比例補貼的老路，國家財政是無力支撐的?！彼硎?，目前國外燃料動力鋰電池電堆通過規模化，可以將每千瓦造價降至1000元人民幣以內，而國內仍處在7000元左右?！跋虢档统杀?，必然要提高自主化水平、減少進口依賴，同時用高性能爭取市場?！?/p>

“舉個例子，一塊看似不起眼的雙極板，原先我們都不具備自主制造的能力。我曾經找到掌握該技術的國外公司，對方連一個樣品都不愿供應給我們?！被貞浧鹧兄浦醯钠D辛，柴茂榮頗有感觸。

既要滿足接觸電阻、基材溶出率等指標要求，又要克服鈦材料不能承壓的特性，柴茂榮和他的團隊對鈦材料進行改進，冶煉材料，制作產品，再做測試，沒有成功就重新再煉材料?！翱此撇黄鹧鄣碾p極板，花費的時間精力僅次于對催化劑技術的攻克。”目前，這種由國家電投自研的鈦極板已完成設計形成專利，并實現了小批量生產。

整個燃料動力鋰電池產業鏈的自主化涉及多個領域，為實現自主化目標，國家電投通過發揮其大型能源央企的戰略優勢，組建了氫能產業聯盟。“聯盟中有許多材料、設備廠商，我們聚焦于產業發展，更加側重產業技術、生產等方面，以此進行資源整合，打造產業發展平臺?！?/p>

明確發展方向

柴茂榮在講話中表示，由于起步較晚，我國燃料動力鋰電池電堆水平與先進國家相比較為落后，無論是單堆功率、功率密度還是使用壽命等方面，均存在一定差距?！比剂蟿恿︿囯姵貑味压β蔬_到100千瓦并非是單純的數量疊加。單堆功率提高意味著功率密度提高，對元件散熱等工藝都提出了更高要求。”

柴茂榮強調，為滿足大型車輛、商用車的需求，未來燃料動力鋰電池必將朝大功率的方向發展?！?升6缸發動機的功率約為200千瓦，大型機車甚至可以達到1000千瓦。而國內燃料動力鋰電池電堆單堆功率最高僅為60千瓦，為達到功率要的電堆數量過多，控制系統無法實現有效控制，因此，大功率電池的開發十分必要?！?/p>

據了解，國家電投百千萬燃料動力鋰電池電堆項目將在今年內完成中試，并進行相關工藝放大驗證及固化?！霸诖嘶A上，預計2020年5、六月份，就可以到車企進行相關測試與實驗。”柴茂榮說。

此外，根據國家電投氫能公司發展規劃，到2020年，國家電投氫燃料動力鋰電池關鍵零部件及系統產品將實現量產，并建成國家能源氫能研發（實驗）中心，初步建成氫能檢測鑒定實驗驗證平臺；2025年將形成系列化電池產品及穩定的系統配套能力和原材料供應體系，驗證平臺發揮行業支撐用途。