“氢”力发电 汽车业界目光投向新能源技术

最近全球整车企业开始开发氢燃料电池且投入商用化，预测燃料电池发电事业将随之扩大。韩国汽车研究院7日发表的产业动向报告中显示，最近以现代汽车和日本丰田、德国戴姆勒（Daimler AG）等韩国内外主要整车企业为中心，试图加快构筑氢燃料电池发电系统。

此前，现代汽车与韩国东西电力公司、德洋公司共同开展了三方自主研发的氢燃料电池发电项目，该项目示范运营为期2年。此前，三家公司于2019年4月签订了《氢燃料电池发电试点谅解备忘录（MOU）》。根据协议，三方将在蔚山合作建设1兆瓦氢燃料电池发电系统并推进试点项目。现代汽车研发的1兆瓦氢燃料电池发电系统包含两个500千瓦的集装箱型发电模块，最大特点是每个模块由多个在氢燃料电池车NEXO上使用的燃料电池组组成。得益于多个NEXO氢燃料电池组集成在集装箱内的模块结构，未来还可根据集装箱数量，将供应量扩大到数十乃至数百兆瓦。2020年12月现代汽车提出了全新“2025战略”，发布了氢燃料电池系统专属品牌HTWO，并计划到2030年将氢燃料电池系统的年产能提升至70万套，以促进全球氢燃料电池业务的发展及氢能生态系统的构筑。

日本丰田利用氢燃料车“未来”（MIRAI）的燃料电池，从2019年9月开始在公司工厂试验测试100千瓦级发电机，从去年6月开始利用德山制造厂的副产氢试验测试50千瓦级发电机。德山公司负责副产氢的稳定供应，并且FC发电机产生的电力将以50千瓦的额定输出功率供给德山工厂。为匹配燃料电池车（FCV）的新款“未来”，丰田改良燃料电池，将小型化的零部件集成为系统，使外部厂商便于使用。推销对象为铁路、船舶及发电设备等厂商。氢燃料不产生二氧化碳的环保性备受关注，丰田此举也意在促进燃料电池的普及，增加氢的用途和使用量并推动补给站等基础设施建设。

德国戴姆勒和英国劳斯莱斯利用戴姆勒和沃尔沃共同开发的燃料电池系统，并于去年5月发表了合作开发紧急发电机的计划。戴姆勒卡车公司和沃尔沃集团合资成立全新的燃料电池企业cellcentric，且承诺将加速氢燃料电池在长途卡车以及其它领域的应用，此举当属业界首作。两家为了让cellcentric成为全球领先的燃料电池系统制造商，将计划建立欧洲最大的量产燃料电池系统，并在2025年正式开始运营。此外，戴姆勒集团与沃尔沃集团还呼吁建立统一的欧盟氢政策框架，并支持该技术能够成为可行的商业解决方案。

韩国汽车研究院表示，氢燃料电动汽车上搭载的高分子电解质燃料电池（PEMFC）的可靠性和可操作性高，用途较多。由于高分子电解质型燃料电池使用固体电解质材料，腐蚀或管理问题相对较少，可靠性较高，而且运行速度比其他燃料电池低（通常在80℃以下），拥有温度最低、比能最高、启动最快、寿命长等优点，是技术最成熟的电动车动力源。丰田“未来”电池组就采用了GORE-SELECT质子交换膜技术，这款质子交换膜是基于膨体聚四氟乙烯（ePTFE）制成，可促进氢燃料与氧气之间的化学反应，功率可达114KW。

为了达到更高效率，作为燃料的氢气不能含有杂质，且必须使用白金作为催化剂，因此单价相对较高。同时，高分子电解质燃料电池是在低温下冷启动，所以利用废热也相对困难。韩国汽车研究院表示：“虽然高分子电解质燃料电池很难在短时间内被大规模利用，但若今后分散型再生能源发电系统、绿色氢气生产及使用体系被激活，将突出搭载条件的灵活性等优点。”

此外，韩国产业通商资源部部长成允模曾表示：“环保氢燃料电池发电站的建设今后将引领韩国实现碳中立目标”。成允模在访问位于忠清南道瑞山市大山氢燃料电池发电站时表示：“大山氢燃料电池发电站使用的世界上最早的氢气发电方法，为全面发展韩国氢气经济打下了坚实的基础。”据产业部透露，截至去年底韩国的氢燃料电池发电量为605MW，占世界43%，成为最大的氢燃料发电市场。政府计划到2040年普及发电用燃料电池达到15GW，在提供国内环保能源的同时培养出口产业。