随着人类面临的能源挑战步步升级，全球环保政策持续收紧。为了降低对进口石油的依赖并弥补电能存储的短板，国内氢能燃料电池汽车产业政策也密集落地，并提出在2030-2035年实现氢能及燃料电池汽车的大规模应用，达到100万辆左右的燃料电池汽车保有量。在严格的法规监管和巨大的市场潜力双重驱动下，各大汽车厂商纷纷加码布局，抢滩未来市场。
作为全氟磺酸质子交换膜的发明者和燃料电池汽车主流技术路线的奠基者，面对新一轮汽车动力革新浪潮，杜邦为助力汽车厂商向氢能燃料电池汽车的大规模商用发起新一轮技术“攻坚战”。
2020年12月22日，杜邦交通与工业事业部举办了一场以“给电堆减负，为低碳赋能——高性能材料如何应对氢能燃料电池汽车挑战”为主题的在线研讨会，分享了杜邦在该领域的研发历史、前瞻性思考和高性能材料解决方案。今天，让我们一起回顾这场研讨会的精彩亮点吧！
自1966年通用汽车发明第一辆氢能燃料电池汽车以来，汽车行业便为这一技术的大规模商用开始了几代人的努力。而燃料电池汽车产业此次面临的机遇与以往截然不同，也更有可能获得成功。
70Mpa四型储氢瓶是目前燃料电池汽车的技术高地
杜邦汽车应用开发经理胡畅先生提到，氢能燃料电池汽车最大的机遇在于可再生能源成本的大幅下降，以氢作为能源成为现实；其次，氢具有更低的储存成本和更灵活的制运储方式，能与储电形成良好的互补性，是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。这些优势使得氢能在未来的汽车市场获得全新的战略定位，给予氢能安身立命的根本。
杜邦为燃料电池汽车提供一站式解决方案，涵盖电机和电控、高压电池包、燃料电堆、氢罐等各子系统的材料选择、设计与仿真及零部件测试等。面对燃料电池汽车面临的安全性、耐久性、功率密度、成本和效率挑战，杜邦汽车电气化材料专家王金泳博士聚焦三大难题，分享了杜邦的高性能材料解决方案。
燃料电堆系统工作需要80°C，70~90%相对湿度，pH ~ 4以及洁净的内部环境，这要求直接连接电堆的材料具有低杂质析出、低电导、绝缘、耐温、耐酸性环境等多重卓越性能。
杜邦Zytel®HTN高温尼龙和Zytel®PA66基础树脂分子结构没有杂质，结合配方技术可以实现极低离子析出，对电堆系统的整体耐久性至关重要，可帮助商用车达到15000小时的系统寿命。
氢能燃料电池汽车发展的关键点之一是通过轻量化集成设计来提高燃料电堆系统的功率密度和可靠性，并降低量产成本。杜邦多款高性能聚合物材料有助于将手工零部件转为注塑零部件，实现多部件的集成设计以及单部件的以塑代钢/铝。
对于燃料电池的氢气供应系统，Zytel® HTN 6T/DT（PPA GF35）为引射器、水气分离器、接头等直接与氢气接触的零部件提供了出色的拉伸强度和氢气阻隔性能；此外，采用改性PA612 Zytel® LCPA作为输氢管路，相对于传统的橡胶和金属管路可实现50%以上的减重。
对于燃料电池的空气供应系统，针对低于150°C的低温空气管路，Hytrel®TPC-ET和Crastin® PBT 3D吹塑规格可以一体成型制成复杂部件，相比传统的组装方案，既可以减重也可以降本；针对高于150°C的高温空气管路，Vamac® AEM 挤出或缠绕零部件、Zytel® PA 吹塑或注塑零部件、Kevlar®纤维和Nomex®纤维也可以提供一体化解决方案。
更高效率和功率密度的电堆，需要先进的流体和热管理方案。燃料电池的冷却系统要求材料具有极低的离子析出率，以及耐受冷却液长期老化的性能。
对于去离子器壳体，Zytel® PA66 EF可以满足大部分的使用场景，如果有更高的力学、耐老化和更低的电导率要求，可以使用Zytel® HTN EF（PPA）以及Amber®系列离子交换树脂；对于接头、四通阀、水泵壳体、COD加热器等关键部件，可使用35%和45% 玻纤增强Zytel® HTN PPA；而对于冷却管路，则可以采用改性PA612 Zytel® LCPA实现50%以上的减重，提高装配效率。
在研讨会的问答环节，观众提出了不少高质量的问题，如：
燃料电池汽车在目前各种电动化的技术路线中该如何立足？
在提高电堆体积功率密度上，杜邦有好的方法吗？
对于70MPa 4型储氢瓶，杜邦有没有较好的材料方案？
杜邦材料用在哪些车型上了？国内有用的吗？
尼龙吸水后尺寸稳定性会不会有问题？
......
对这些问题，两位讲师都作出了详细、精彩的回答。欲知详情，请赶紧扫码观看回放吧！
原文始发于微信公众号（杜邦交通与材料）：决胜2030！氢能燃料电池汽车产业化，离不开这些关键技术
艾邦氢能产业链通讯录，目前有2200人加入，如亿华通、清极能源、氢蓝时代、雄韬、氢牛、氢璞、爱德曼、氢晨、喜马拉雅、明天氢能、康明斯、新源动力、巴拉德、现代汽车、神力科技、中船712等等，可以按照标签筛选，请点击下方关键词试试
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