2020年1月10-12日，以"把握情势聚集转行引领创新"为专题,由华夏电动车子百人会精心策划第六届年度论坛--华夏电动车子百人会论坛(2020)在北京钓鱼台国宾馆正规举办，会议接着秉持"传导权威消息、广大开展讨论、推进沟通合作"的指标，试图帮助业界人员整理剖析资产情势，研究及回应资产关切的难题，寻觅往后3-5年资产调度的方向及路径。

　　论坛现场，南方科技大学教授、加拿大工程院院士王海江发表了专题演讲。

　　之下为王海江院士的演讲实录：

南方科技大学教授、加拿大工程院院士王海江

　　尊敬的各位领导，各位行家，各位嘉宾，咱是来源南方科技大学的教授王海江。刚才潘牧教授跟大伙讲了全个可再生燃料进行的少许概况，在全个可再生燃料内部，它有好多微小的技艺难题是须要咱们来解决的。今日咱的讲座要聚集到十分小的一种方面，便是质子交换膜能源电池内部的一种焦点资料气体分散层方面的概况。

　　要实现咱们国度能源电池技艺范围化的制造，咱们就须要解决能源电池内部焦点资料这样一种难题。气体分散层便是能源电池电堆内部的一种焦点资料，日前咱们国度仍是最重要的依托进口来解决气体分散层这样一种资料难题。气体分散层全体来讲，也是咱们能源电池技艺进行内部一种卡脖子技艺。咱们必需要解决这样一种技艺，南方科技大学氢能与能源电池探讨团队不辱使命，在往日两年多的进行内部，改良了能源电池气体分散层的构造，开发了气体分散层的制造工艺，也实现了气体分散层小批量制造。感谢电动车子百人会给咱这种机会，今日有机会向各位领导、各位行家就南方科技大学气体分散层方面的探讨概况给大伙做一种报告。

　　起首从能源电池单电池的构造最初，能源电池电堆是由好多单电池串联构成的。对能源电池的单电池有个七层的构造，当中是质子交换膜，质子交换膜的两侧是催化层，催化层的两侧是有两片气体分散层，再加上双极板就组成了能源电池单电池这样一种构造。可行见到一种能源电池单电池须要两片气体分散层，尽管日前市场上气体分散层的价值比质子交换膜要廉价少许，可是它的用量相比大，须要两片，是以它对能源电池的价值有十分大的作用。这种图内部可行见到，美国燃料部依照现存的能源电池技艺所做的少许计算。可行见到紫色的是气体分散层在能源电池电堆内部价值的分布，在小批量的时刻，根本上价值占到21%，比质子交换膜还要贵少许。随着量的增添，气体分散层的价值占比会降低少许，但即便到批量化的制造，它也所占必定的比重。当范围达到50万辆的时刻，它另有6%的价值比重，是以气体分散层对能源电池的价值有十分大的作用。气体分散层作用到能源电池内部的传质、传热以及欧姆电阻，由于它对水治理有十分大的效用，它间接的作用到能源电池内部的能源学。由于它作用能源电池的功能，是以间接作用到能源电池的本钱。尤其是咱们此刻能源电池技艺进行是朝着高电流操作这样一种方向来进行，高电流操作的时刻，传质就十分要紧。这种图内部可行见到，没有问题气体分散层和坏的气体分散层对能源电池的功能有十分大的作用。假如你不行提升操作电流，由于气体分散层的难题不容易进一步下降能源电池的本钱。

　　如何有个没有问题气体分散层的资料?起首要剖析一下它在能源电池内部所起的效用。起首第一种效用是传质的效用，它要把咱们的气体匀称的分散到催化剂上发展反映，同一时间要把这种产品这种水能够带出去，这是它的第一种效用。同一时间，能源电池内部反映发生的热量也要经过气体分散层带出来。此外所发生的电流也要经过气体分散层导到外面的电路，传质、传热、导电是气体分散层在能源电池内部最重要的的功效。同一时间它须要有必定的机械强度来支撑咱们膜电极，膜电极例如是CCM机械强度不够，须要有个支撑，这种是气体分散层四个功效。由于有这样一种功效的请求，是以咱们对气体分散层的资料抉择也是有必定的请求。起首它必需是多孔的介质，须要良没有问题导热性，有良没有问题导电性，同一时间有必定的机械强度。此外由于它在能源电池内部事业，是以它须要有良没有问题化学稳固性。正由于有这样一种请求，是以气体分散层的抉择其实不是好多。早期的时刻有些人用金属网或许金属泡沫来做气体分散层，由于它的化学稳固性不高，是以后来根本上气体分散层资料的抉择唯有两种，要么便是碳布，要么是碳纸，碳布的机械强度非是特别高，是以后来根本上全部的企业皆是用碳纸作为气体分散层。

　　此刻资料根本上定下去了，资料的构造对咱们气体分散层的功能有十分大的作用。如何去解决气体分散层构造的难题?咱们团队起首在模拟计算这方面，多孔介质两相流动等等，咱们用模拟方法来改良它的构造。咱们用少许现存的气体分散层，用CT扫描的方法，获得它的构造，再把它的这种构造放到计算机内部发展两相模拟，来改良这种气体分散层的构造。有了这种模拟今后，咱们还须要用试验来测量气体分散层它的少许功能。气体分散层最最重要的是气体要从它内部走，气体在多孔介质内部的分散系数是打算在能源电池内部功能一种要害的目标。咱们这边面用了一种做分散系数的测量，有两个腔体，一种腔体内部放上氮气，一种腔体内部放上氧气，当中有个球阀，等球阀开启的时刻，氧气就会经过咱的样品走到此外一种腔体内部，模拟此外一种腔体内部氧气的浓度，就能计算出去氧气在多孔介质内部的分散系数。有了分散系数的测量，咱测量不同构造的样品，就可以改良气体分散层构造的功能。

　　此外一种探讨便是咱们气体分散层内部水治理的探讨，这边咱们用了一种十分容易的方法，咱们用一种相似于单电池的测试，可是这种单电池内部咱们无放一种寻常的MEA，却是放了气体分散层的样品和一种质子交换膜，阳极这一侧是水在内部流动，这种膜永远是十足润湿的。阴极这一侧依照不同的空气流量，在不同的空气流量下方来测量水从这边面走出去的速度，这样就获得水穿过气体分散层的速度与空气流量之中的关连。获得右下角这样一种图，从这种图里可行见到能源电池内部水准衡的概况。在红色的虚线上面，水流过气体分散层的速度特别大，就形成了能源电池内部膜简单干的这类景象。在虚线的下侧，水走的速度相比小，这样的概况形成水淹的概况，有了这样一种测量今后，咱们就能计算出去甚么样的气体分散层在能源电池内部的水治理是最为有用的。

　　咱们有了这样少许探讨以后，就能确定气体分散层的构造，接下来进一步来开发气体分散层它的工艺。气体分散层制造，把南方科技大学的探讨效果放在一种资产化企业内部来实行。在往日几年内部，咱们经过南方科技大学的探讨平台，创立了三个能源电池资产化平台，此中一种便是通用氢能。气体分散层的制造便是经过咱们通用氢能企业来实现。在往日一年多的时间，通用氢能企业开发出去气体分散层的制造线，日前产能通常概况下是10万平米，假如说三班倒的话，可行做到年产30万平米气体分散层的制造能力。当中上面这种表是咱们气体分散层的少许功能目标，这种目标和海外商业化的气体分散层根本是十分相似的。下方这种图是气体分散层在能源电池内部它的功能体现，可行见到咱们的气体分散层和海外的气体分散层的功能根本上是一样的。这种曲线内部有个特色，两个安培的时刻，依然无见到有传质操控这样一个景象，是以它的好处，放到能源电池电堆内部，假如操作点为1A/厘米2的概况下，可行过载100%全没有难题。这种便是咱们气体分散层的特色，此刻制造能力根本上便是每年10万-30万平米这样一种产能。假如有须要气体分散层的企业，可行和咱们联系，这种便是咱今日向各位领导报告的悉数内容。谢谢大伙!