近兩年來,我國燃料電池產(chǎn)業(yè)進展飛快,特別是燃料電池堆的功率和功率密度持續(xù)提升最為明顯。
與此同時,國內(nèi)不少廠商新發(fā)布的燃料電池堆產(chǎn)品的額定功率都已經(jīng)超過了100kW,甚至在向150kW以上進發(fā),功率密度遠遠超過豐田的3.1kW/L。
如果僅從媒體報道的信息,和一些外部曝光的數(shù)據(jù)來看,中國的氫燃料電池在單堆功率和功率密度方面似乎大有“趕超”國外的態(tài)勢。
事實果真如此嗎?國內(nèi)燃料電池廠商們熱衷于“大”或“高”的背后,是怎樣一套邏輯?
評價標(biāo)準(zhǔn)缺失
是功率和功率密度評價不一的根源
一般而言,功率密度分體積功率密度、質(zhì)量功率密度和面積比功率等,前兩者對于燃料電池堆和系統(tǒng)皆適用,單位一般為kW/L、kW/kg,面積比功率一般應(yīng)用于燃料電池膜電極。
然而,不同燃料電池企業(yè)對于電堆測試和評價方法都存在很大的差別,對于如何計算電堆的體積和功率,不同企業(yè)之間也未達成共識,這就造成即使是同樣的技術(shù)指標(biāo)得出的最終結(jié)果卻并沒有可比性。
對于國內(nèi)燃料電池企業(yè)在大功率和高功率密度上的“比拼”,新研氫能首席技術(shù)官齊志剛博士理性地談到了自己的看法:缺乏統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)對比毫無意義。
“電堆體積包不包括短板?電堆的體積是指排水體積還是6個面內(nèi)的體積?”齊志剛表示,對于電堆體積的認(rèn)識如果沒有達成共識,最后算出的功率密度自然會存在很大的差異。
由于燃料電池堆體積定義差別較大,國外對于燃料電池堆功率密度的評價分為四層級別,分別為:活性面積層、電池組層、端板層和外殼層。以德國的Elringklinger AG為例,其新一代NM5燃料電池堆的活性面積層級功率密度為8.1kW/L,電池組層級功率密度為4.6kW/L,端板層級功率密度為4kW/L。
另一方面,從功率來看,只有在統(tǒng)一的測試條件、統(tǒng)一電效率下,得出的功率才具備可比性。但事實上,不同企業(yè)在測試燃料電池時,測試條件和環(huán)境都存在差異,所選定的額定電壓工作點也不同,得出的功率大小就會有很大的不同。
對此,齊志剛以新研氫能定型的40kW級電堆為例,在低氣壓、中氣壓、高氣壓、高單電池平均電壓、低單電池平均電壓條件下,所得出電堆的功率大小存在超過20kW以上的差別:41.6kW@0.70V/50kPa,58.7kW@0.65V/140kPa,66.4kW@0.60V /140kPa。這充分說明,不同運行條件和不同額定電壓點下對比電堆性能參數(shù)沒有意義。
“意見征求稿在積分測試中,并沒有提到是額定功率還是峰值功率,沒有指定電效率,也沒有對電堆的體積提出統(tǒng)一的算法,這自然會導(dǎo)致企業(yè)發(fā)布的產(chǎn)品數(shù)據(jù)混亂不堪?!痹邶R志剛看來,業(yè)內(nèi)同仁都有義務(wù)把這些沒有明確的評價方式和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來,到正式稿出臺的時候,才能做到公平合理。
少一些浮夸
中國的燃料電池需要腳踏實地
事實上,齊志剛博士對于當(dāng)前我國燃料電池行業(yè)對于燃料電池的功率、功率密度缺乏統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)的看法,得到業(yè)內(nèi)同仁的廣泛認(rèn)可,眾多燃料電池企業(yè)高層表示,中國燃料電池企業(yè)需要練內(nèi)功,腳踏實地。
一直以來,日本豐田在燃料電池技術(shù)領(lǐng)域獨領(lǐng)風(fēng)騷。因此,國內(nèi)的燃料電池企業(yè)也多以在技術(shù)上對標(biāo)豐田為榮。
“單純地用單項指標(biāo)來對標(biāo)豐田容易讓企業(yè)陷入盲目自信,從而忽視在基礎(chǔ)方面的不足。”愛德曼董事長徐黎明表示,在落實補貼新政的過程中,燃料電池企業(yè)要腳踏實地,不能盲目自信。
徐黎明對于業(yè)界掀起的一股浮夸風(fēng)提出了自己的看法。在他看來,今后的4年是最好的時間窗口,單純凸顯某些技術(shù)參數(shù)意義不大。在降本過程中,一些關(guān)鍵部件質(zhì)量與進口比有較大差距,其他零部件價格也居高不下,這需要行業(yè)共同努力。
當(dāng)然,也有人提出要專注產(chǎn)品,解決客戶痛點。
“當(dāng)行業(yè)熱的時候,有泡沫出現(xiàn)的時候,會有很多的誘惑,一定會出現(xiàn)各種賺快錢、各種短平快的方法,但我認(rèn)為一切都會回歸本質(zhì),能夠堅持笑到最后的一定是那些真正專注產(chǎn)品,真正專注技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)?!鄙窳萍伎偨?jīng)理戴威博士表示,真正推動燃料電池產(chǎn)業(yè)化的,技術(shù)不是最關(guān)鍵的,重點在于產(chǎn)品能否真正解決客戶的痛點。
拋開技術(shù)參數(shù)的光環(huán),中國燃料電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)崛起,同樣離不開關(guān)鍵零部件企業(yè)的專注。
“以金屬雙極板的密封性為例,豐田可以花一億美元研究密封膠的問題,這不是短時間可以追趕的?!鄙虾V握榭偨?jīng)理藍樹槐博士認(rèn)為,國內(nèi)企業(yè)要有戰(zhàn)略定力,還是要踏踏實實把產(chǎn)品的一致性做好,將來在市場上有足夠多的優(yōu)勢,才有可能以后有機會超過它。
聚焦產(chǎn)品品質(zhì)、修煉內(nèi)功是企業(yè)走向強大的途徑,但是什么是好產(chǎn)品?依然離不開統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的評價。
值得一提的是,今年6月發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《車用質(zhì)子交換膜燃料電池堆使用壽命測試評價方法》已經(jīng)提供了有益的參考。
“按照統(tǒng)一的方法來測評電堆的耐久性和壽命,將結(jié)束之前缺乏標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)各自為戰(zhàn),評價不一的局面,給鑒別市場上電堆產(chǎn)品的優(yōu)劣提供了可靠依據(jù),這對塑造行業(yè)良好的信譽度是非常有利的。”齊志剛坦言,對電堆功率和功率密度的評價同樣需要建立在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上。