聚焦燃料電池動力系統技術 放眼未來能源綠色高效發展
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本站汽車11月2日報道
11月1日上午，新能源科學與交通電動化國際論壇燃料電池動力系統技術分論壇於雄安會展中心順利舉行。本次分論壇着力探討燃料電池動力系統技術的發展現狀、技術瓶頸和未來趨勢，內容覆蓋燃料電池膜電極、雙極板、電堆、系統等各個層級，吸引了來自高校、研究院所、企業等各方人士參與。
本次分論壇由清華大學李建秋教授、同濟大學明平文教授擔任分論壇主席，武漢理工大學潘牧教授、中國科學院寧波材料所王宇楠研究員、上海交通大學閆曉輝副教授、西安交通大學張國賓助理教授、天津大學樊林浩助理研究員、上海億氫科技有限公司董事長賀萍博士、山東東嶽未來氫能材料股份有限公司王振華副總經理、上海神力科技有限公司戴威總經理、北京億華通科技股份有限公司汪尚尚博士、懷柔實驗室司德春博士等作爲特邀嘉賓出席。
分論壇開始，主持人李建秋教授進行了開場和嘉賓介紹，指出“燃料電池技術作爲清潔能源領域的瑰寶，擁有衆多優點，爲可持續能源未來帶來了巨大的希望”。
（主持人李建秋進行開場致辭）
首先，同濟大學教授、十四五“氫能技術”科技專項專家組組長明平文在其主旨報告《氫能技術創新及載運動力發展態勢》中詳細討論了氫能和燃料電池技術在交通運輸中的應用和未來挑戰。明教授指出，“氫作爲可再生能源在重載運輸中具有潛力，但需要克服一系列技術和基礎設施難題。氫氣的生產和存儲方式具有其內在特點，需要與分佈式發電和現有管道設施結合纔有可能全面突破。這是一個充滿機遇和希望的領域，希望年輕科研工作者積極創新、跨學科研究，共同推動氫能技術在中國的發展和應用。”
（明平文進行主題報告）
武漢理工大學教授、中國燃料電池協會副主任潘牧就《燃料電池技術面臨的新挑戰》爲題進行主旨報告。潘教授首先介紹了燃料電池技術的歷史背景和其應用領域，強調了其在重型交通工具上的潛力，“在重型交通工具上，將是燃料電池動力的領域；在輕型交通工具方面，是宜氫則氫，宜電則電”。潘教授還重點說明了燃料電池技術所面臨的挑戰，包括如何同時提升效率、降低氫耗、提高催化劑抗氧化能力等問題。他強調了解決這些挑戰的緊迫性，並鼓勵年輕科學家投身到這一領域的研究中。
（潘牧進行主題報告）
燃料電池催化劑因含貴金屬鉑而成本較高。針對這一問題，上海交通大學章俊良教授團隊的閆曉輝副教授作了題目爲《低鉑燃料電池催化劑和膜電極的研發與應用》的報告。他指出，燃料電池的成本高主要是由於催化劑成本持續上升，因此希望採用低鉑甚至非貴金屬催化劑，並提到了單原子層催化劑具有良好的應用前景。新型催化劑在物質傳輸、耐久性等方面存在亟待解決的問題，是一個充滿挑戰和機遇的領域。
（閆曉輝進行主題報告）
中國科學院寧波材料所研究員王宇楠博士在她的報告《質子交換膜燃料電池長壽命挑戰》中，重點講述了質子交換膜燃料電池的長壽命挑戰。她指出，“我國在催化劑和膜電極、燃料電池的關鍵材料上的研發非常領先，取得了很多好的結果。但在應用端，實際工況的衰退機制和壽命、量產的可行性還需探討。”她談到了解決催化劑團聚、碳載體的腐蝕和膜破損等問題的重要性，並介紹了團隊對這些問題的研究進展。
（王宇楠進行主題報告）
“傳統的實驗測試手段在燃料電池產品開發中存在一些問題。包括成本高、週期長、難以揭示覆雜的耦合規律。因此，仿真技術是一個有力的工具，可以通過模型建立來深入瞭解機理，並具有靈活性和便捷性。”西安交通大學屈治國教授團隊的張國賓助理教授在《質子交換膜燃料電池水熱傳輸過程仿真技術》報告中，介紹了質子交換膜燃料電池水熱傳輸過程仿真技術的研究進展。他強調燃料電池是一個多尺度多物理傳輸過程，從納米尺度到宏觀尺度都存在複雜的耦合關係。該團隊在多尺度仿真、催化劑衰減模型、機器學習方法預測性能衰減方面做了許多重要工作。
（張國賓進行主題報告）
仿真工作在燃料電池開發中起到了巨大的作用，來自天津大學焦魁教授課題組的樊林浩助理研究員，帶來了題目爲《燃料電池多孔電極傳質機理與仿真技術》的報告。他的發言中介紹了質子交換膜燃料電池的綜合性能分析與優化。焦魁教授課題組採用隨機算法模擬了膜電極中的多孔結構，對微孔層、催化劑層、氣體擴散層的結構、傳質過程進行了多尺度的研究。報告特別提到了低溫情況下催化劑中不同鉑晶面的結冰現象研究，爲燃料電池低溫運行提供了保障。
（樊林浩進行主題報告）
之後是來自燃料電池領域內的生態企業和科研院所的專家進行報告。上海億氫科技董事長賀萍博士在她題目爲《燃料電池膜電極材料發展及降本路徑》的報告中，強調了降低成本的重要性，並介紹了膜電極材料的價格下降趨勢和未來的降價空間。她還強調了膜電極的分層設計和工程技術服務的重要性。 賀博士鼓勵年輕人積極投身氫能行業，“到2060年，氫能是一個巨大的能源變革，這個變革需要很多人的努力。我們國家領導人在2019年寫了政府報告，緊接着就是雙碳政策，氫能的標準也陸續出臺。說明這個方向不會錯，閉着眼睛都不會錯，儘管來氫能產業鏈。”
（賀萍進行主題報告）
山東東嶽未來氫能材料股份有限公司具有完整燃料電池質子交換膜產業鏈。公司副總經理王振華博士的報告《氫能“芯片”產業化提速助力新能源體系構建》提到了中國的氫能產業潛力，強調了氫能在未來新能源體系中的關鍵地位。他介紹了膜電極的核心作用，特別是質子交換膜在燃料電池、電解水制氫和液流電池中的需求巨大。王博士強調了東嶽公司的產業化目標，包括降低膜的成本，提高產品性能和質量，以滿足客戶需求。他表示公司將繼續爲國家的氫能源產業做出貢獻，加速氫能產業的發展。
（王振華進行主題報告）
上海神力科技有限公司總經理戴威博士在他的報告《燃料電池重卡發動機設計》中，介紹了公司在燃料電池重卡發動機設計和相關技術挑戰中發揮的作用。他提到了燃料電池汽車的市場定位和客戶需求，尤其強調了長途重載車輛的需求，包括長距離行駛、快速加註。他還提到了燃料電池重卡領域面臨的六大核心挑戰，包括成本、壽命、經濟性、儲氫能力、散熱等。此外，戴博士還談到了效率的重要性，特別是針對重卡的功率需求和燃料效率。最後，他強調了技術和產品之間的差距，並呼籲尊重科學和對行業和產業懷有敬畏之心，保持謙虛的心態。
（戴威進行主題報告）
來自北京億華通科技股份有限公司的前瞻產品研究工程師汪尚尚博士，在他的報告《燃料電池電堆多尺度仿真設計方法》中介紹了億華通作爲氫燃料電池發動機系統研發企業的背景，介紹了公司在市場、技術和資本方面的領先地位。他指出，公司的目標是打通從基礎材料到終端產品的研發過程。他還提到了開發燃料電池系統的仿真工具需求，包括如何將開發指標，從宏觀電堆層面拆解到微觀材料層面。使用跨尺度仿真設計工具，可實現快速而準確的產品開發。
（汪尚尚進行主題報告）
司徳春博士代表懷柔實驗室燃料電池團隊作了《固定電站用大功率燃料電池膜電極設計及耐久性研究》的報告。報告中主要介紹了車用和固定電站用燃料電池在性能和耐久性方面的差異，以及懷柔實驗室燃料電池團隊在固定電站用燃料電池膜電極設計及製備方面的研究。他詳細講解了燃料電池的多尺度結構，包括膜、催化劑和碳載體等組成部分，並強調了研究團隊在關鍵材料的研發和機理研究方面的領先優勢。他還分享了他們團隊在隊伍建設、應用端設計和一體化設計方面的工作計劃和進展。
（司德春進行主題報告）
隨後，進行了青年學者的論文報告，重慶大學的教授張財志、清華大學博士生邵揚斌、清華大學博士生王明凱、清華大學博士生範騰博進行了精彩的演講。
（青年學者論文報告）
大會最後，進行了優秀牆報和優秀報告的評選，並由李建秋教授和明平文教授進行了頒獎。至此，“燃料電池動力系統技術”分論壇圓滿結束。
（優秀牆報和優秀報告的頒獎）