汽车行业实现“弯道超车”可行性方案——燃料电池模块化测试系统

能源YangJinZhu2021/8/13

随着世界工业化进程的加快和人口的急剧增加，化石能源正面临着逐渐匮乏的问题，而且化石能源的大量使用也带来了严重的环境污染。因此发展干净无污染的绿色能源显得尤为迫切。燃料电池是一种新型的将化学能转化为电能的装置，可以通过燃料(如氢气、甲醇)的电化学氧化和氧化剂(如氧气)的电化学还原过程直接产生电流。它具有不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，能量转化率高，环境友好等优点，被称为是继水力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置，已经成为21世纪首选的清洁、高效的发电技术。目前，燃料电池已成为国际能源领域研究开发的热点，它的研制与开发推动电动汽车、电力工业及军工的迅猛发展。

目前，中国燃料电池产业与2012年锂电池极为相似，政策自上而下支持。2012年6月28日，《国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）的通知》国发〔2012〕22号，提出开展燃料电池电堆、发动机及其关键材料核心技术研究，2020年实现燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。2014年6月7日，《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（2014-2020年）的通知》国办发〔2014〕31号，提出将氢能与燃料电池作为能源科技创新战略方向。2016年11月29日，《国务院关于印发“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》国发〔2016〕67号，提出系统推进燃料电池汽车研发和产业化。2017年4月6日，《工业和信息化部、国家发展改革委、科技部关于印发汽车产业中长期发展规划的通知》工信部联装〔2017〕53号，提出逐步扩大燃料电池汽车试点示范范围，支持动力电池、燃料电池全产业链技术攻关，实现革命性突破。

1886年卡尔·奔驰制造出世界上首辆三轮汽车；1888年奔驰生产出世界上第一辆供出售的汽车。 1893年世界上第一个汽车牌照和驾驶证在法国颁发。杜里埃设计出美国第一辆汽油机汽车。1897年奥兹汽车公司成立，并出产第一辆奥兹汽车。1902年卡迪拉克汽车公司成立。1907年日本生产出第一辆汽车。旁蒂克公司前身－奥克兰公司成立；到卡迪拉克汽车采用电起动发动机。哈德逊研制第一辆现代四门轿车。发明挡风玻璃刮水器。通用公司首先采用了车顶内灯。美国的克莱尔发明了倒车灯。这样成就了今天的汽车。

中国是世界上最大汽车消费品市场，然而这一市场一直被国外把控着。传统汽车行业其核心是发动机，西方已有发动机百年的研发应用经验，我国很难在发动机技术方面与西方抗衡，唯一开发新的汽车动力，燃料电池电动汽车，才有可能实现汽车行业“弯道超车”。相比传统燃油发动机汽车，新能源燃料电池汽车既环保，又容易维护。被称为新时代汽车行业的宠儿。

我国政府长期以来对电动汽车技术研发给予了高度重视和大力支持，从提出新能源汽车“三纵三横”的研发布局，到明确将燃料电池汽车纳入国家战略性新兴产业规划，进而系统推进燃料电池研发与产业化，各项政策不断提出燃料电池汽车相关的发展思路和产业引导方向，加快氢能及燃料电池汽车的大规模推广应用，燃料电池汽车产业发展的顶层设计明确。

2020年4月财政部、科技部、工信部、发改委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，将新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至2022年底，原则上2020-2022年补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%。对燃料电池汽车的购置补贴调整为选择有基础、有积极性、有特色的城市或区域，重点围绕关键零部件的技术攻关和产业化应用开展示范，中央财政将采取“以奖代补”方式对示范城市给予奖励。

然而燃料电池汽车全产业链中核心就是燃料电池，如何快速准确方便地评估燃料电池性能，测试燃料电池转化效率，表征燃料燃料电池催化剂活性，分析质子交换膜的特性，已成为当下热门的话题。为了解决这一难题,上海埃飞电子科技有限公司引进了美国Fideris燃料电池测试系统，可以彻底地突破这一技术壁垒。

Fideris燃料电池测试系统采用模块化设计，模块之间、以及模块与电脑之间通过我们的FCPower软件有机结合在一起，形成一套完全客户化的综合测试系统。每个模块借助于以太网通信，即插即用，用户可以任意选择一系列的模块组成所需系统。系统能满足氢氧燃料电池、直接甲醇燃料电池。

Fideris燃料电池测试系统内置质量流量控制器可控制系统中氢气和空气的流量，电子负载可调节电压、电流、电功率的大小。通过对燃料电池中的气体流量、湿度、电子负载等参数设置及在不同电池结构设计、不同电池材料选择，不同催化剂的添置情况下，燃料电池系统会产生不同的电能。根据燃料电池所产生的电能，测试软件可以自动分析数据并转化成相应的极化曲线。从而来评估燃料电池的转化效率。非常方便的用于燃料电池、动力电池、催化剂、感应片的开发、科研，生产测试等。