3月4日下午，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)第12期儲能產(chǎn)業(yè)公益沙龍在中國科學(xué)院工程熱物理研究所舉行。會上，主講嘉賓清華大學(xué)汽車工程系裴普成教授就燃料電池技術(shù)及燃料電池應(yīng)用問題與大家展開探討，并從制作工藝、成本、輔助系統(tǒng)、整車性能等多個維度對燃料電池汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車進行比較。
工藝及成本：燃料電池工藝更簡便生產(chǎn)成本更低
燃料電池在結(jié)構(gòu)上是比較簡單的疊加，比如使用膜電極雙極板直接疊加，比內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)簡單很多，所以燃料電池可以在小的廠房進行生產(chǎn)，而內(nèi)燃機僅僅是一個汽缸蓋就需要建設(shè)專業(yè)的生產(chǎn)線，投資金額高達(dá)2億元左右。
輔助系統(tǒng)：部分輔助部件可通用
單獨的燃料電池堆不能直接用于汽車或其他場合，必須有輔助系統(tǒng)。燃料電池的效率不是100%，因此需要使用冷卻系統(tǒng)解決散熱問題，此外還需要供給氫氣和空氣。燃料電池的空氣供給系統(tǒng)與內(nèi)燃機系統(tǒng)非常類似，所以很多部件可以直接使用內(nèi)燃機部件，比如空濾器、消聲器、增壓器等，不過燃料電池的增壓器是無油增壓器。燃料電池的氫氣系統(tǒng)也與氫氣內(nèi)燃機類似。區(qū)別在于燃料電池需要對空氣和氫氣增濕。目前從技術(shù)層面上講，正在努力去掉增濕環(huán)節(jié)，從而進一步降低成本，因此未來燃料電池可能將不再需要增濕。
以燃料電池堆為核心，增加其他的輔助部件形成完整系統(tǒng)后，就可以進行裝車。裝車時，可以整體取代內(nèi)燃機的位置，也可以根據(jù)車底盤空間、以模塊化形式進行不同的配重安排和空間布置。
巴拉德的燃料電池有兩種安裝方案，一種是把燃料電池裝在車頂，另一種是裝在車的后面。巴拉德曾開發(fā)的燃料電池系統(tǒng)，所有旋轉(zhuǎn)部件由一根皮帶驅(qū)動，堆輸出功率達(dá)110千瓦，2007年在北京示范運行的三輛戴克燃料電池車上安裝的就是這種燃料電池系統(tǒng)，每輛汽車裝兩套，相當(dāng)于每輛車具有220千瓦的燃料電池功率。本田的燃料電池系統(tǒng)布置方案，鋪滿了整個汽車底盤。清華大學(xué)的燃料電池汽車，是把燃料電池放在車的后面，方便維護。
性能比對：燃料電池與內(nèi)燃機幾乎相當(dāng)
現(xiàn)在，內(nèi)燃機的電堆功率密度的國際先進水平大約為3KW/L，燃料電池的體積功率已經(jīng)能達(dá)到與內(nèi)燃機幾乎相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)。
從續(xù)駛里程動力性加速性來看，燃料電池與內(nèi)燃機也基本相當(dāng)。這里所說的續(xù)駛里程與一般電動車概念不同，燃料電池可以很方便的多攜帶一些氫氣，不受太多限制，而普通蓄電池的電動汽車如果想攜帶更多能量儲備，意味著要帶很多蓄電池，不僅增加成本，同時也會增加很多車體重量。
整車性能：依照內(nèi)燃機汽車標(biāo)準(zhǔn)做燃料電池車
目前，燃料電池汽車的最高車速都是按照常規(guī)內(nèi)燃機汽車標(biāo)準(zhǔn)在做，最高車速都能夠達(dá)到每小時160千米左右，續(xù)駛里程有的甚至可以達(dá)到800多公里，少一些的也可以達(dá)到300公里。如果想讓燃料電池車?yán)m(xù)駛里程更遠(yuǎn)，可以多裝一些氫氣。
為了能夠達(dá)到最高車速，現(xiàn)在國際上裝載于轎車上的燃料電池，功率一般都為90千瓦左右。事實上，汽車啟動后對功率的需求并不大，有的汽車僅僅需要20%的功率就夠了。通常都是混合動力構(gòu)型，清華的燃料電池客車，只使用了60千瓦的燃料電池系統(tǒng)。
從最大扭矩的角度看，汽車的最大扭矩通常以電機的輸出來進行計算，現(xiàn)在燃料電池車的扭矩可以達(dá)到200多牛米，與使用內(nèi)燃機的汽車相比絲毫不差，甚至比內(nèi)燃機汽車扭矩還大。
現(xiàn)在燃料電池汽車做的比較好的，冷啟動已經(jīng)能夠達(dá)到零下40度，其余大多數(shù)也都達(dá)到了零下30度的水平。
從氫氣壓力方面看，早期的技術(shù)水平是35兆帕，目前國際趨勢都在努力實現(xiàn)70兆帕。因為通過計算，從35兆帕到70兆帕的提升，造成的能量消耗不是很大，只是將壓縮比增加2倍，關(guān)鍵問題是對氫氣瓶的耐壓技術(shù)提出了更高的要求。
