机构 | UL首席工程师：燃料电池——加速释放未来产业潜能

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机构 | UL首席工程师：燃料电池——加速释放未来产业潜能
2016-10-24
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微型燃料电池如今为大量商业应用开启了无限可能性。虽然燃料电池的发展历时多载，但却是近几年，才因为系统整合以及材料科学的突破，使得它的商业化具备可行性。这项成就亦将让微型燃料电池成为国民商品变得指日可待。今天，我们就此请电池安全专家 ── UL小型电池与微型燃料电池首席工程师梁坤正，在能源安全科学的知识基础上进行详解，加速新科技普及化。

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伴随信息技术的发展，新材料技术、新能源技术、生物技术、高端制造技术等广泛渗透到几乎所有领域，其中一些颠覆性技术的发展使得社会生产力得到飞跃发展，为人们的生活带来理念性变化。其中，燃料电池是这些颠覆性技术中最值得期待的发展方向之一。

微型燃料电池如今为大量商业应用开启了无限可能性。虽然燃料电池的发展历时多载，但却是近几年，才因为系统整合以及材料科学的突破，使得它的商业化具备可行性。这项成就亦将让微型燃料电池成为国民商品变得指日可待。

作为世界知名的独立第三方检测认证机构，UL拥有丰富的安全科学经验和完整的业务体系。借助UL的服务，客户可以更快速便捷的推出更获市场认可的产品。同时，对于消费者而言，获得UL认证的产品即是安全信赖的保障。今天，我们就此请电池安全专家 ── UL小型电池与微型燃料电池首席工程师梁坤正，在能源安全科学的知识基础上进行详解，加速新科技普及化。

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记者：燃料电池被称为“未来战略性的发展产业”。您能帮我们解释一下？

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梁坤正：燃料电池有助于解决能源安全和环境问题。氢作为载能体逐渐替代石油是人们提出的“后石油时代”移动能源的解决方案之一。而燃料电池是氢的理想的转化装置，是氢能利用的关键技术。近10年来，燃料电池技术得到全球的高度重视，由此逐渐形成了一个新兴的产业。

今年以来，国家发改委、工业和信息化部、国家能源局在《中国制造2025-能源装备实施方案》《能源技术革命创新行动计划2016-2030年》等文件中对于燃料电池技术仅仅是点到为止，就已经推动了产业界和资本界对燃料电池技术的重视和青睐，而今年是“十三五”规划第一年，各部门、各地方势必在各类规划中浓墨重彩地推出燃料电池产业（近日“十三五国家科技创新规划”已正式发布，氢能和燃料电池也有相关内容），且随着电动汽车市场的不断成熟和各方更加清醒的认识，对于燃料电池技术的政策扶持力度也势必会逐步加大。

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记者：和锂电池相比，燃料电池的优势在哪里？

梁坤正：根据研究，燃料电池将在不久的未来可望为消费性电子提供诸多成功机会。微型燃料电池，凭借其特性，持续支持手持式设备的进化。微型燃料电池可以提供更长的供电时间，这为制造商提供了整合新一代产品的机会。如微型燃料电池的容量可容许最新型的移动电话持续使用一个星期，简单来说，对微型燃料电池仅需更换燃料匣就会如同换上新电池一样，使得手持式设备可以再拥有同样的长时使用时间。如此即省去了过去必须的漫长充电时间，也省略了随处寻找可供充电插头/插座的窘境，这项创新科技无疑帮助了行动装置获得了真正的自由。

氢能在无人机、汽车、工厂、住宅供电等方面都有着极大的需求和应用前景，甚至在未来有望取代现有石油经济体系，进入“氢经济”时代，成为人类生活必不可少的能源。燃料电池主要有以下两大优势。

高效能：其发电效率通常能达到32%至70%。以民用无人机为例，目前市面上的多旋翼无人机主要采用锂聚合物电池作为主要动力，续航能力一般在20 分钟至30分钟之间，因技术方面不同有所差别，大部分续航时间都是在45分钟以内；而氢燃料电池动力系统的旋翼机，续航时间超过4.5小时。

环保：燃料电池的排气是水蒸气，对环境的影响可忽略不计。随着全球工业化进程不断加快，化石燃料消耗量日益增长，环境污染问题也越来越受到关注，氢气来源广泛，可再生，有望成为清洁燃料的替代品。

记者：现在燃料电池的标准检测、产业布局、市场监管方面发展状况如何？

梁坤正：2015年被业内人士认为是燃料电池的产业化元年，燃料电池汽车投放市场、燃料电池固定式发电进入商业化运营模式以及不断开拓燃料电池在便携式、微型领域的商业化发展道路，而标准规范成为其产业化发展路上至关重要的一环。

目前，无论是日本、韩国等亚洲国家，还是美国、德国等欧美国家，都十分重视燃料电池，加大马力进军这一产业，尤其是积极抢占标准这一产业制高点。IEC(国际电工委员会)专门成立了IEC/TC105(国际电工委员会燃料电池标准化技术委员会)，负责燃料电池的国际标准制定，目前国际上针对燃料电池的通用标准是IEC 62282，其适应性与权威性无庸置疑。

中国早在2008年就成立了全国燃料电池标准化技术委员会，后在2012年更名为全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)，主要负责燃料电池和液流电池技术领域的标准化工作。同时，中国的燃料电池标准体系建设也在不断完善。目前已经发布的40余项国家标准中，形成了基础标准、FC模块、固定式FC发电系统、便携式FC发电系统、微型FC发电系统、驱动辅助动力用FC发电系统等组成的燃料电池标准体系框架。

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记者：目前，燃料电池发展的瓶颈在哪里？如何解决？

梁坤正：主要的关键瓶颈在于燃料电池需要贵金属（例如白金）作为触媒。目前的发展分两个方向，第一是用纳米技术让触媒的面积增加、减少用量，第二是使用替代性的触媒材料。

高密度储氢也是氢能的利用和走向大规模生产应用的一大瓶颈，随着工艺不断改善，先进的技术和材料将助力氢能产业化。另外，氢气是一种易燃易爆的气体，因此燃料电池的安全性是一个不可回避的问题。

记者：燃料电池的商业发展前景如何？

梁坤正：随着氢燃料电池技术的进步，近几年来全世界范围内燃料电池产品的出货量在不断增长。燃料电池的性能、寿命、成本三大主要问题正在逐步解决，让商业化发展成为可能。世界各国都对氢燃料电池表现出极大的热情并投入巨大的资金。

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中国也在加快燃料电池的市场化步伐，积极培育以储氢罐、加氢站、输氢管道等为标志的氢经济或氢产业。今年6月初，国家发改委、能源局发布了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》，提出了新能源发电、电气设备等领域的多项高端技术发展规划。

此外，我认为燃料电池商业发展的关键是在于氢能的储存。这部分除了基础的材料与设计之外，最好要有安全标准的确认，或者直接将各个产业所产生的副产品（氢气）拿来应用。当我们对氢能或者燃料电池的应用熟悉后，接下来的发展是无可限量的。

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记者：针对微型燃料电池，UL可提供的测试及认证服务有哪些？

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梁坤正：针对微型燃料电池，UL目前可以提供UL与IEC两种认证。IEC 62282-6-100是IEC的微型燃料电池标准，而UL台湾实验室于今年7月成为全球第一个，也是目前唯一一个官方认可的CB测试实验室，可为客户提供IEC 62282-6-100的CB测试报告及认证证书。目前，UL台湾实验室具有测试氢燃料电池的能力，一件样品的测试周转时间大约需要1.5个月。

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UL的微型燃料电池认证包括两种。一种是UL 2265A 手持式甲醇燃料电池标准，它针对直流电压不高于60 Vdc，且能量不高于240 VA；操作温度不超过60°C (140°F)；由OEM厂商整合于信息类产品内；包含采用甲醇或者甲醇水溶液的燃料。另一种是UL 2265C 手持式硼氢化合物燃料电池标准，它针对直流电压不高于60 Vdc，且能量不高于240 VA；操作温度不超过50°C (121°F)；包含采用硼氢化钠与硼氢化钾的燃料。

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UL作为全球检测和认证领域的领导者，在电池及能源安全领域拥有丰富的专业知识和经验，能为客户提供全面的全球市场准入服务解决方案。此外，UL还可提供专业的培训和咨询服务。UL拥有资深的行业专家和工程师，可以清晰地剖析客户的产品，并在产品全流程（从研发设计到生产）提供专业指导。此外，UL可以提供最新/更新的监管要求和咨询服务，帮助客户早着先机。

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