領跑國際氫能燃料電池技術

前   言
氫能作為一種嶄新的能源，將在21世紀起到越來越大的作用。
 
神力氫動力科技達到國際先進水平 

　　進入21世紀，隨著我國經濟的快速發展，能源需求越來越大，能源儲量卻捉襟見肘。對化石燃料的依賴已經使我國的能源安全受到了威脅。化石能源消耗造成嚴重環境污染，可持續發展壓力越來越大。而氫能，是提高能效，降低石油消費，保證能源安全，改善生態環境，實現能源多元化發展的重要途徑，實現我國經濟和社會可持續發展的重要選擇。 

    許多科學家認為，氫能在21世紀有可能在世界能源舞臺上成為一種舉足輕重的二次能源。氫能是一種二次能源，可以是其他任何能源的間接儲存載體。在自然界中，氫和氧結合成水，必須用熱分解或電分解的方法把氫從水中分離出來。高效率制氫的基本途徑，是利用太陽能，如果能用太陽能來制氫，那就等于把無窮無盡的、分散的太陽能轉變成了高度集中的干凈能源，其意義十分重大。國際能源界預測：21世紀人類社會將告別化石能源時代而進入氫能經濟時代。 

    氫能燃料電池是目前利用氫能的最重要的技術之一。燃料電池作為一種電化學反應裝置，能夠貯存在燃料（氫）中的能量與氧化劑（空氣）不通過燃料直接轉化成電能，其能量轉換效率高達50%以上，且工作溫度低、噪音低，唯一排放的是純凈水，真正實現零排放。燃料電池將解決“能源”與“環保”這兩大世界難題，對于人類社會可持續發展有重要意義。燃料電池可以作為各種零排放交通工具的動力源，也可作為移動式、分布式發電站。國際上普遍的燃料電池技術特點是采用高壓運行，比如加拿大巴拉德公司和美國通用汽車,運行壓力約為2個大氣壓（相對壓力）。這種高壓運行使得整個系統的功耗高、造價高、系統復雜，不安全因素也增加。而上海神力科技有限公司用常壓運行的燃料電池技術達到國際先進水平。成立于1998年6月的上海神力科技有限公司，是專門從事質子交換膜燃料電池產品的研發與產業化的高科技民營企業。六年來，先后承擔與完成了包括國家“九五”重點科技攻關計劃、“十五”863計劃重大專項第一、二、三輪以及上海市重大科技攻關項目等在內的7項國家重點科研攻關任務。 

    上海神力科技公司通過大規模的技術創新，共申請了中國、美國專利211項，開發了包括車用燃料電池發動機、燃料電池游覽車、燃料電池發電站等5個系列的燃料電池產品，其中燃料電池發電站、游覽車已經實現了銷售，建立了全套的中小功率（0.1kW—30kW）與大功率（30kW—150kW）的質子交換膜燃料電池及其動力系統集成制造技術以及批量生產的能力與設施體系。 

    上海神力公司正在建立3萬多平方米的大規模生產的產業化基地，從燃料電池發動機上游原材料供應產業化到生產流程化以及燃料電池產品化都已基本實現。上海神力科技公司承擔了國家“十五”863計劃電動車重大專項中的“燃料電池發動機”課題。自2001年以來，已經連續承擔與完成該課題的第一、二、三輪攻關任務，成功地研發與生產了第一、二、三代轎車用與城市大巴用燃料電池發動機，并分別安裝在同濟大學的“超越一、二、三號”系列燃料電池轎車與清華大學的“清能一、三號”等燃料電池城市客車上。所有這些燃料電池轎車與燃料電池城市客車的成功示范運行表明，該課題所研制的燃料電池發動機完全達到車用燃料電池發動機的要求，并已經累計生產轎車用燃料電池發動機10多臺，大巴用燃料電池發動機近10臺，具有批量生產的能力。2002年12月17日，由上海神力科技有限公司生產的第一代轎車用燃料電池發動機通過專家組驗收。經過振動試驗和臺架車性能考核，于2003年7月裝上同濟大學的燃料電池轎車———“超越1號”。 

    我國同濟大學第二代燃料電池轎車———“超越二號”系列于2004年5月研制成功，所有該系列產品裝備了上海神力科技公司的第二代轎車用燃料電池發動機；我國同濟大學第三代燃料電池轎車———“超越三號”系列于2005年研制成功，所有該系列產品，都裝備了上海神力科技公司的第三代50千瓦轎車用燃料電池發動機； 

   “超越二號”燃料電池轎車裝備了上海神力科技公司的第二代轎車用燃料電池發動機；通過了所有汽車常規性能試驗，最大時速超過了115公里/小時，續駛里程達到217公里。“超越二號”示范運行以來，燃料電池發動機性能穩定、可靠，折合累計行駛里程已超過1萬公里。 

    我國清華大學燃料電池城市大巴平臺車于2003年10月研制成功，裝備了上海神力科技公司的第二代城市客車用燃料電池發動機。 

    我國清華大學燃料電池城市客車B－型實用樣車于2004年5月研制成功，裝備了上海神力科技公司的第三代120kW城市客車用燃料電池發動機。第三代120kW城市大巴用燃料電池發動機在燃料效率方面處于國際領先的地位，在發動機體積、重量、比功率的指標方面也已經處于國際先進水平。該樣車于5月25日參加了“第二屆國際氫能論壇”北京天安門前的示范運行。該樣車自示范運行以來，總行駛里程已經超過了5000公里，燃料電池發動機性能穩定、可靠。 

    2004年10月，在上海嘉定F1賽場舉行的世界清潔汽車“必比登挑戰賽”上，中國有三種車型、五輛燃料電池電動車出現在賽場上，所有這些燃料電池電動車的燃料電池發動機都是由上海神力科技公司提供的。清華大學的燃料電池城市客車、同濟大學的燃料電池轎車“超越二號”參加了各項測試比賽并取得了五項中的四項A的良好成績。 

    燃料電池發動機的研制成功為產業化鋪平了道路，這是創新性的自主知識產權，具有價格低、安全可靠、零部件容易采購、穩定性好等特點，適合大批量產業化生產。

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