Hyzon 首席技术官 Shinichi Hirano 表示，模拟燃料电池性能的新方法可以极大地改进技术

氢经济学家 Vincent Lauerman 采访了 Hyzon 的首席技术官 Shinichi Hirano，以帮助确定氢燃料电池和电池在重型卡车市场上的竞争状态，以及 G3 Titan Stack 的前景。Hirano 在汽车燃料电池技术领域拥有 30 年的资深经验，并在他在汽车制造商福特汽车公司工作的 17 年期间领导了福特-戴姆勒燃料电池联盟。

什么时候重型车辆更适合使用氢而不是电池？为什么？

Hirano说： 氢燃料电池电动汽车 (FCEV） 在重型和中型卡车应用中显示出优于电池电源的显着优势。氢的能量密度明显高于电池，这是一个优势，可以实现更长的行驶距离和更重的有效载荷。例如，氢燃料电池动力系统比 500 英里范围卡车的电池动力系统轻 2 吨以上。

此外，氢气的加注时间明显短于电池充电时间。这使其适用于每天运行 2-3 个班次的高利用率车辆，几乎没有停机时间来充电。氢燃料电池电动汽车需要几分钟（对于 8 类卡车最多需要 15 分钟）来加油，而电动汽车则需要数小时才能充电。

最后，与纯电动汽车 (BEV） 相比，FCEV 对低温的敏感性更低。在寒冷的温度下，BEV 的续航里程会大大减少。

与电池相比，燃料电池的寿命是多少？

Hirano说： 燃料电池的预期寿命约为 20,000 小时，用于不太激进的使用情况，例如稳态运行，但燃料电池寿命在很大程度上取决于运行情况。Hyzon 正在努力在更现实的操作模式下实现 20,000 小时的使用寿命。很难将电池寿命与电池寿命进行比较，因为它们是以充电周期数来衡量的。

他们的临终问题有什么不同吗？如果是，怎么会？

平野： 生命终结的问题确实不同。在燃料电池中，主要问题是性能退化，这逐渐降低了燃料电池的最大功率和效率。降解的典型原因是催化剂降解，包括铂催化剂溶解。

Hyzon 正在采取多种技术方法来提高燃料电池的使用寿命。我们正在努力使我们的材料更加坚固耐用，并部署系统性缓解策略来解决压力因素并最终在不使用特殊材料的情况下提高使用寿命。

另一方面，电池会随着时间的推移而失去容量。在某些情况下，电池寿命结束时的能量密度约为其原始密度的一半。

即将到来的技术是否有潜在的改变游戏规则的发展？

平野： 是的。通过同步加速器 X 射线断层扫描和计算流体动力学技术对燃料电池进行纳米级可视化，可以了解燃料电池反应现场的详细行为，用于设计电极的结构和材料特性。这种基于模型的高保真工程可能会成为改变游戏规则的进步。

另一个潜在的游戏规则改变者可能是采用人工智能设备，它支持基于模型的控制和未来水合状态的预测，以优化操作条件以避免故障，并最终提高使用寿命和性能。

目前，氢燃料电池汽车的资本成本远高于柴油动力燃料汽车。缩小差距需要什么？

Hirano说： 商用车的客户关注的是总拥有成本 （TCO），而不是车辆的资本成本。该 TCO 主要由车辆生命周期内的燃料成本驱动。Hyzon 正在开发燃料电池汽车技术，并通过与技术无关的本地生产和分销获得低成本氢气。

您的 G3 Titan Stack 如何支持这项工作？

Hirano： G3 是 Hyzon 的下一代燃料电池技术，旨在提高效率、耐用性和功率密度，为我们的客户提供碳中和解决方案和 TCO 优势。它在 Hyzon 的研发工作中具有最高优先级。

我们的 G3 技术支持燃料电池堆、电池系统架构和系统控制。利用 G3，Hyzon 的系统设计将能够以更低的成本实现更高的功率 (200-310kW）。

哪些技术发展使 G3 能够实现 PEM 燃料堆的世界最高功率密度？

Hirano： Hyzon 的目标不仅是实现世界上最高的功率密度，还旨在实现成熟度——特别是 G3 技术中的可靠性、耐用性和系统效率。除了其他创新之外，G3 还使用钛金属板使电池更薄更轻。钛既耐腐蚀又可粘附在我们的涂层材料上，使其成为提高密度的关键因素。