图为清华新能源汽车工程中心开发的燃料电池巴士
近日，中关村储能产业技术联盟储能产业公益沙龙在中国科学院工程热物理研究所举行。会上，主讲嘉宾清华大学汽车工程系裴普成教授就燃料电池技术及燃料电池应用问题与大家展开探讨。作为清华大学教授，裴普成还为现场嘉宾展示了学校在燃料电池研究领域的科技成果。
清华大学燃料电池汽车研究概况
据裴普成教授介绍，清华大学对燃料电池车的研究从1999年就已经开始。当时，清华大学曾安装了一个5千瓦的电堆在一个小平台车上。2001年，清华大学用15千瓦电堆装配了一辆中巴车。2001年，国家科技部立项开展燃料电池客车和燃料电池轿车计划，清华大学被确定为燃料电池客车的牵头单位，同济大学负责牵头做燃料电池轿车。
2002年12月30日晚，清华大学的50千瓦燃料电池客车从实验室开出来。这是中国第一辆燃料电池客车，也第一台氢空型燃料电池系统装车，是真正的燃料电池发动机汽车。在之前清华大学的燃料电池车上，都是用氧气瓶供气，燃料电池使用的是纯氧。
2002年之后，清华大学曾逐年提升对燃料电池系统功率的要求，最高到130千瓦。研究得知，燃料电池的功率并非越大越好。比如安装一辆12到13吨的汽车，几十千瓦的燃料电池就已经足够使用，因为还有蓄电池组的储能。现在，清华大学做的燃料电池客车基本使用的燃料电池功率在50到60千瓦。
2008年，清华大学在北京奥运会期间投入了三辆燃料电池公交车，与2007年戴克公司试运行的汽车走同样路线、停同样站台，并同样运行一年时间，以此对燃料电池的性能进行考核。与戴克的三辆车相比，清华大学燃料电池汽车的氢气消耗量明显低很多。戴克的汽车百公里耗氢量约为百公里16公斤，而清华把汽车的耗氢量降至7到8公斤。此后，清华大学又为2010年上海世博会提供三辆公交车，并运行半年；同年，为新加坡首届国际青奥会提供一辆燃料电池公交车，并运行半年。它们经历春夏秋冬、高温多雨的考验，状态良好。
通过比对戴克同一批次的汽车，在北京运行的3辆车大概运行800到900个小时就不行了，在欧洲运行的使用寿命要好得多。在戴克的总结报告会上，令人印象深刻的结论是北京的空气质量太差。因此中国燃料电池汽车的发展，环境因素增加了更大挑战，也证明发展燃料电池车更有必要。
与国外燃料电池相比，我国燃料电池堆内部一致性较差。国外先进燃料电池堆都是生产线上下来的，一致性较好。而国内的生产环节存在很多人为因素，导致结果不好控制。为提高电堆一致性，延长燃料电池寿命，裴普成教授领导的研究组开展了如下工作。
双极板批量制造技术
清华在FC耐久性方面做了很多努力，研究了双极板批量制造技术。过去制作双极板使用雕刻技术，购买板子然后雕刻加工，通常一张板子的原材料需要300元，加工费400元，总成本约700元,一个双极板需要两张板。国外使用冲压技术生产一个双极板仅需要6美元。清华大学曾设计出模压柔性石墨双极板、冲压金属双极板。一方面可以降低成本，另一方面能保障双极板的一致性。
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