解决有轨电车燃料电池问题

有轨电车用燃料电池急需解决以下问题：

1）开发和应用燃料电池系统配件和生产工艺，大幅削减燃料电池系统生产成本。在燃料电池系统中，核心部件是燃料电池电堆，需要通过改进双极板生产工艺、降低铂载量或使用非铂催化剂、使用新型质子交换膜等方法来降低电堆成本。系统中，还包括氢气循环泵、空气压缩机、加湿器等辅助部件，这些部件在系统成本中也占据了很大部分。由于目前这些配件还未大规模生产，成本很高，可靠性也有待提高，需要开发燃料电池系统专用配件，降低辅助系统成本。

2）研究燃料电池性能衰减机理，研究低成本、长寿命燃料电池材料及燃料电池系统优化控制方法，大幅提升燃料电池系统寿命。燃料电池的寿命取决于每个单片电池的电化学活性，这种电化学活性会在多种因素促动下降低：燃料电池在工作中，催化剂的形貌和微观状态会发生变化，活性降低；空气中的杂质气体也会污染催化剂表面，造成催化剂失去活性；质子交换膜会在某些基团的作用下发生腐蚀，直至膜上出现穿孔而造成电堆失效；气体扩散电极的特性会随工作时间的延长而发生变化，使燃料电池性能发生衰减；加湿水中的杂质离子会占据质子膜中的活性位，使质子传导率降低。因此，需更加深入地研究燃料电池性能衰减和失效机理，以及相关解决方案，大幅提高其寿命。(www.xing528.com)

3）采用系统模块化设计，优化系统结构，大幅提高燃料电池系统质量和体积功率密度。对车用燃料电池发动机系统而言，需要在满足功能的情况下，对系统部件进行集成设计，提高集成度，降低体积和重量，优化模块设计，完善模块功能。

4）必须开发质量轻、成本低、安全性高的车载储氢罐，提高续驶里程和车载用氢安全性。燃料电池反应所需的氧气可通过空气压缩机从空气中获取，而氢气必须靠燃料储存系统供应。目前的储氢方法包括高压储氢、固态合金储氢、液氢等。高压储氢将氢气压缩到35～70MPa，储存在高压氢瓶中，体积能量密度和重量能量密度适中，适合交通工具应用。固态合金储氢的单位重量能量密度低，不适用于燃料电池有轨电车。液氢的体积和重量能量密度都高，但需要绝热储氢罐在极低温度下储存氢气，成本高。氢气也可通过一些液态燃料制备得到，例如甲醇重整、氨分解等工艺。但液态燃料制氢系统体积、重量和成本都较高，不能很好满足燃料电池动态需要。从成本上看，储氢罐在燃料电池系统中占据了相当大的份额，铝内胆和高强度碳纤维的生产工艺都比较复杂，成本高。为降低成本，已开始使用塑料内胆储氢瓶。对燃料电池系统应用而言，还需进一步研究储氢瓶的结构和性能，降低成本以满足应用需求。