实现氢燃料电池和氢能汽车产业的意见

2024-05-08

1. 实现氢燃料电池和氢能汽车产业的意见

氢能汽车分为两种,氢内燃车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)及空气中的氧产生动力,推动的汽车。而氢燃料电池车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力,再以电力推动电动机,由电动机推动车辆。
这类车辆的发电厂把氢的化学能转换为机械能,或者是通过燃烧的内燃机中的氢,或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。【摘要】
实现氢燃料电池和氢能汽车产业的意见【提问】
氢能汽车分为两种,氢内燃车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)及空气中的氧产生动力,推动的汽车。而氢燃料电池车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力,再以电力推动电动机,由电动机推动车辆。
这类车辆的发电厂把氢的化学能转换为机械能,或者是通过燃烧的内燃机中的氢,或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。【回答】
使用氢为能源的最大好处是它能跟空气中的氧,产生水蒸气排出,有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题。
HICEV一般内燃机为基础改良而成,要实现并不困难,困难之处在于如何降低成本及达至安全,以及安全地解决氢气供应、储存的问题后才可以推出市场。【回答】

实现氢燃料电池和氢能汽车产业的意见

2. 氢燃料电池汽车发展前景引热议

核心阅读:
  
 推动氢燃料电池 汽车 发展,要试点先行,集中技术攻关,明确技术路线,实行以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。
  
 “近期有部分媒体片面解读,认为国家将不再支持纯电动 汽车 ,转而支持燃料电池 汽车 ,部分行业、企业也认为我国新能源 汽车 技术路线动摇。事实上,我国燃料电池 汽车 由于核心技术和零部件技术尚未突破,基础设施建设不足,标准法规缺失,氢气作为能源管理的体系尚未建立等原因,目前尚不具备大规模推广应用条件。”
  
 在日前召开的2019年泰达 汽车 论坛上,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲的上述发言犹如“一石激起千层浪”,在业内引发激烈讨论。
  
 燃料电池 汽车 被“泼冷水”?
  
 当前,氢燃料电池 汽车 发展可谓风头正劲,频被各专家点名“产业化发展有望”。财政部此时突“泼冷水”是为何故?
  
 对此,业内人士称“实则不然”,对财政部意见的解读不能过于片面。“宋秋玲接下来的话是‘同时,燃料电池 汽车 和纯电动 汽车 技术特点不同,有各自适合应用的场景,未来应该是互补、共存,而不是替代的关系’。”
    
 “我从来没有说过燃料电池技术是 汽车 发展的终极方向。不同情况下需要不同的技术路线,氢燃料电池 汽车 与纯电动 汽车 相互补充,是我国 汽车 工业发展的重要机会。”同济大学燃料电池 汽车 技术研究所所长章桐表示。
  
 交通运输部运输服务司副司长蔡团结也指出,要因地制宜开展新能源 汽车 的推广应用。纯电动、混合动力、燃料电池 汽车 各有优势,应根据发展环境、发展目标,坚持市场导向,减少行政干预。
    
 “更重要的是找准自己的定位”
  
 “总体来说,燃料电池 汽车 和纯电动 汽车 并不对立,不存在谁要代替谁的问题。”业内人士指出,比起争辩孰优孰劣,“更重要的是找准自己的定位。”
  
 “我国 汽车 工业想通过新能源 汽车 实现产业转型,必须考虑一个前提:能源行业的转型能否跟得上。从能源角度来说,整个 社会 都面临着能源结构调整。今后,‘无碳’和‘可再生’将是两个关键词。”章桐指出。
  
 归根结底,新能源 汽车 想要“跑起来”,目前主要还是靠电和氢。据介绍,十年前,我国看准发展方向,抓住战略机遇,将新能源 汽车 作为战略性新兴产业,十年来始终坚持纯电驱动战略不动摇,集中发展以纯电为动力的新能源 汽车 ,形成了今年良好的发展局面。而现在,在整个能源结构中,氢能也越来越体现出其巨大优势。
  
 “电能在使用效率、运输、安全、价格等方面占据较大优势,而氢能的优势则主要体现在其储存和密度上。氢能无法全面替代电能,只适合应用于某些对能量密度要求较高的特定场景。目前来看,氢燃料电池 汽车 是氢能最有希望的发展方向。”业内专家表示。
  
 章桐则进一步指出,“氢可存储、可运输、可再生、来源多元化,从国际趋势上也可以看出,很多国家已经把氢能发展提上日程。”
  
 “要试点先行,集中技术攻关”
  
 “不是说现在重视氢能了,纯电动、混合动力将来就会被抛到一边。还是要有市场理性化的选择和结构化的配比。”对于未来的 汽车 动力来源,蔡团结表达了自己的看法。
  
 与此同时,尽管氢燃料电池 汽车 越来越受到重视,但客观制约因素仍然存在。“希望是很大的,但离产业的‘盛夏’还很远。”那么,燃料电池 汽车 产业该怎样发展呢?
  
 “要试点先行,集中技术攻关,明确技术路线,实行以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。”蔡团结建议。
  
 尽管目前我国已有23个省市相继发布了氢能和燃料电池 汽车 相关的发展计划,但关于试点示范区域,中国工程院院士衣宝廉指出:“我认为,基础最好的还是以上海为中心的长三角地区,他们有三大平台,示范的车辆也近千辆,所以发展基础最雄厚;其次是以广东省为核心的珠三角地区;还有就是北方地区由清华大学、北京亿华通公司和郑州宇通客车支撑起来的,以冬奥会为突破口的张家口地区。”
  
 对于氢燃料电池 汽车 的技术突破,衣宝廉认为,应尽快实现关键材料、电催化剂、质子交换膜、双极板等批量生产,为降低电堆成本和提高电堆一致性奠定基础,同时,提高电堆的比功率,降低电堆成本和铂用量,并进一步提高电堆的可靠性和耐久性。“建议尽快完善燃料电池发动机的产业链,提高电堆的工作电流密度,提高燃料电池的体积和重量比功率,为大规模应用于乘用车奠定基础。”
  
 蔡团结透露,借助2022年冬奥会契机,目前相关部门正和北京、河北等有关部门确定氢燃料电池的技术路线,加快相关关键技术的研发。

3. 燃料电池产业链

   
    逻辑:政策与成本是产业的两大核心。短期推动力以政策为主,成本为辅,而行业的长期竞争力则来自成本的持续下降,形成针对油车的全周期成本优势。 
     
    时间节点: 2024 年前为第一阶段,政策为主要驱动力;2024 年后为第二阶段,成本为主要驱动力。
     
    燃料电池是实现重卡电动化的最优方案。 
   电动化趋势下锂电技术路线率先突围,带动了乘用车的电动化浪潮。相较之下,重载运输领域的电动化进程却略显缓慢,一方面由于锂电池能量密度不够,重载长续航需要配套的电池质量过大,降低车辆有效载荷;另一方面,动力电池充电时间长,商用场景下降低车辆运营效率。氢燃料电池能量密度更高,续航里程达到800~1000km,同时能够实现 10~15min 快速加氢,成为目前重卡电动化的最优方案。
     
    产业链:   
     
        
         
    亿华通(688339):核心环节龙头企业 
    国内前二系统供应商,装机市占率较高: 2019 年亿华通在国内系统装机量排名全国第二,仅次于重塑 科技 ;
   以系统为核心,向上游布局电堆,兼顾氢能设施;
   立足京张,冬奥订单确保短期业绩,行业高增公司持续受益;
   合作福田发布燃料电池重卡。
     
    美锦能源(000723):产业链布局完整,区域布局合理 
    氢燃料电池产业链布局完整。 美锦能源为国内较早布局氢燃料电池的上市公司,2017 年控股佛山飞驰,2019 年先后入股膜电极企业鸿基创能、国产燃料电池电堆领军国鸿氢能,实现中游部件、下游整车覆盖。
     
    雄韬股份(002733):核心部件布局完整 
   公司氢燃料电池业务涵盖膜电极、电堆、系统集成等环节。
     
    腾龙股份(603158):热管理+EGR 主业景气向好,参股新源动力 
    腾龙股份为新源动力第一大股东。公司目前持有新源动力 40%股权 ,新源动力是中国最早开启燃料电池研发生产的企业,在质子交换膜燃料电池关键材料、电堆、系统环节位于领先地位,现有燃料电池相关产能 1000 套/年。此外公司成立腾龙氢能,提供燃料电池系统配套部件、控制设备,服务新源动力氢燃料电池业务。
     
    嘉化能源(600273):长三角氢气潜在供应商,副产氢气优势 
   长三角副产氢供应方,加氢站布局初显成效。公司年副产氢总量约 1 万吨,提纯后可满足长三角一带氢气需求。
     
    滨化股份(601678):副产氢优势,已实现氢气外供 
   2017 年公司合作清华工研院,逐步进入氢能领域。同年公司与亿华通合资设立滨华氢能(公司持股 97.5%),基于副产氢优势,滨华氢能投资建设“氢气精炼及储运充装”项目,目前一期工程已投运,实现高纯度副产氢气外供张家口、北京地区,未来二期建成后将实现合计
   13000Nm3/h 的氢气充装量。
     
    雪人股份(002639):布局燃料电池空压机与氢循环泵 
   通过收购 Opcon 旗下子公司 SRM,公司拥有了燃料电池空压机、氢循环泵相关技术。OPCON 自上世纪 90 年代开始投入燃料电池 汽车 的供气系统研发,创立 Autorotor 品牌,曾向巴拉德、丰田、本田等系统及整车企业提供燃料电池空气供应系统。
     
    大洋电机(002249):布局较早,获巴拉德技术授权 
   2016 年 7 月,公司收购巴拉德 9.9%股权,2017 年公司获得巴拉德模组技术授权。目前公司于上海、湖北设有燃料电池系统生产基地,系统下游客户包括中通及东风等。
     
    潍柴动力(000338):传统重卡龙头,依托 BLDP 技术与山东市场切入 
    重卡龙头布局燃料电池电堆、系统环节。 潍柴为国内重卡部件及整车龙头,公司目前持有全球燃料电池龙头企业巴拉德 19.9%股权,合作布局燃料电池电堆、模组环节,依托山东市场展开车辆运营。
   持股燃料电池龙头巴拉德 19.9%,合作设立潍柴巴拉德。
   下游合作中通、陕汽,车辆运营顺利开展。
    依托山东市场开展燃料电池业务推广。 山东化工副产氢源储量丰富,2020年 6 月山东发布省级氢能产业规划,计划在 2025 年累计推广 FCV 1 万辆以上。公司地处山东,地方资源协同能力突出,将充分受益山东地区氢能产业发展。
     
    东方电气(600875):全产业链布局,受益四川地区资源及政策优势 
   东方电气拥有电堆及系统自主研发知识产权。
   立足四川,受益于地区资源优势及政策支持。
     
    南都电源(300068):参与创立新源动力,现持股 26% 
   公司是新源动力的发起单位之一,现为第二大股东。2001 年南都电源与大连化物所等发起设立新源动力,2020 年 9 月公司收购大化所持有新源动力18%股权后,累计持股比例达到 26%,成为新源动力第二大股东。新源动力为国内最早开展燃料电池产业化研发生产的企业,依托大连化物所完成电堆、系统等关键部件国产化,产品实现批量交付运营。
     
    不构成投资建议,股市有风险,投资需谨慎。 

燃料电池产业链

4. 氢燃料电池汽车后发优势渐成趋势

氢能作为一种高效、绿色能源,成为多国选择的清洁能源发展路径。一方面,在国际层面可提升绿色竞争力;另一方面,也将带动本国产业应用升级,发展氢燃料电池 汽车 产业成为推动产业升级和氢能普及的最好抓手。
  
 首先,在全球脱碳的大背景下,继风能、光伏能等清洁能源后,氢能可谓是极具后发优势的一环。氢能与人有望产生最密切联系的应用场景之一就是交通,不论是定点运输货物还是载人,氢能都已具备极强的实用价值。
  
 世界经济论坛预计,如果把握住未来十年,扩大氢能发展规模,到2050年,氢能源可以满足世界终端能源需求的18%,并提供限制全球变暖所需二氧化碳减排量的约20%。
  
 当前,氢能产业发展面临的最大挑战是其“价格标签”。不过,这种情况正在发生转变,达沃斯氢能理事会发布的最新报告《氢能竞争力之路:成本视角》显示,通过大规模扩大氢能生产、分销、设备和部件制造,预计到2030年,“氢能解决方案”的成本将在广泛应用中降低50%,使氢能成为具有竞争力的替代能源。
  
 根据该报告,预计在不同场景中,氢能成本都会显著降低,其中,在长途和重型运输、工业加热、重工业原料领域尤为明显。数据显示,这三大领域的能源消耗占全球总量的15%左右,由此,“氢路线”搭载交通载具作为“脱碳”的重要路径,将迎来巨大机遇。
  
 据彭博新能源 财经 估计,到2050年,氢能可以满足全球24%的能源需求,年销售额达到2000亿至7000亿美元,其中交通出行氢能消费将占相当比重。
  
  汽车 行业拥抱氢能的商业前景广阔,应用渐成趋势,有望引领氢能逐步拓展应用范围和重塑新能源 汽车 版图。
  
 在全球 汽车 市场逐步萎缩的背景下,传统燃油车销量接连下滑,新能源车市场却能依旧坚挺,显示出市场的消费习惯正在发生改变,从而为氢能 汽车 的发展打下基础。
  
 国际氢能委员会近期的报告指出,在电池技术迅速发展的同时,燃料电池 汽车 正在成为一种补充解决方案,特别是在重型卡车和远程运输领域。重载长距离运输中,如果在泵处以4.5美元/千克的价格提供氢气(包括氢气生产、分配和加油站成本),燃料电池 汽车 方案可在2028年实现与柴油成本相当。
  
 尽管氢能被产学界誉为地球的终极能源,但业内资深人士比对电动车发展周期指出,氢能 汽车 的普及不会一蹴而就,可能要经历“十年磨一剑”的长周期。
  
 罗兰贝格全球合伙人兼大中华区副总裁郑赟指出,氢能在制造、储运等产业链上下游环节存在发展短板,有待新技术的大规模应用。“虽然小范围启动商用试点,但只有当氢能形成规模应用后,氢燃料电池 汽车 才能迎来真正的市场化投放。氢燃料电池 汽车 近期不会替代锂电池 汽车 ,8至10年后也许会迎来逐步市场化的可能。”
  
 专家建议,为推动氢能和氢燃料电池 汽车 产业发展,各国政府应及时提供氢能补贴,从而使绿色氢能成本低于传统能源成本。业界呼吁,应强制要求卡车、钢铁和水泥行业在2030年之前使部分(比如30%)的生产活动改用氢能。据彭博新能源 财经 估计,未来十年的补贴总额需要1500亿美元。随着可量产的氢能应用终端的不断涌现,氢能和氢燃料电池 汽车 有望迎来加速发展。
  
 此外,在企业和研发机构层面,相关主体可以积极推动跨国合作,取长补短,从而有效缩短新技术的应用落地时间,同时降低成本,推动氢燃料电池 汽车 尽快进入大众市场。

5. 氢燃料电池汽车后发优势渐成趋势

氢能作为一种高效、绿色能源,成为多国选择的清洁能源发展路径。一方面,在国际层面可提升绿色竞争力;另一方面,也将带动本国产业应用升级,发展氢燃料电池 汽车 产业成为推动产业升级和氢能普及的最好抓手。
  
 首先,在全球脱碳的大背景下,继风能、光伏能等清洁能源后,氢能可谓是极具后发优势的一环。氢能与人有望产生最密切联系的应用场景之一就是交通,不论是定点运输货物还是载人,氢能都已具备极强的实用价值。
  
 世界经济论坛预计,如果把握住未来十年,扩大氢能发展规模,到2050年,氢能源可以满足世界终端能源需求的18%,并提供限制全球变暖所需二氧化碳减排量的约20%。
  
 当前,氢能产业发展面临的最大挑战是其“价格标签”。不过,这种情况正在发生转变,达沃斯氢能理事会发布的最新报告《氢能竞争力之路:成本视角》显示,通过大规模扩大氢能生产、分销、设备和部件制造,预计到2030年,“氢能解决方案”的成本将在广泛应用中降低50%,使氢能成为具有竞争力的替代能源。
  
 根据该报告,预计在不同场景中,氢能成本都会显著降低,其中,在长途和重型运输、工业加热、重工业原料领域尤为明显。数据显示,这三大领域的能源消耗占全球总量的15%左右,由此,“氢路线”搭载交通载具作为“脱碳”的重要路径,将迎来巨大机遇。
  
 据彭博新能源 财经 估计,到2050年,氢能可以满足全球24%的能源需求,年销售额达到2000亿至7000亿美元,其中交通出行氢能消费将占相当比重。
  
  汽车 行业拥抱氢能的商业前景广阔,应用渐成趋势,有望引领氢能逐步拓展应用范围和重塑新能源 汽车 版图。
  
 在全球 汽车 市场逐步萎缩的背景下,传统燃油车销量接连下滑,新能源车市场却能依旧坚挺,显示出市场的消费习惯正在发生改变,从而为氢能 汽车 的发展打下基础。
  
 国际氢能委员会近期的报告指出,在电池技术迅速发展的同时,燃料电池 汽车 正在成为一种补充解决方案,特别是在重型卡车和远程运输领域。重载长距离运输中,如果在泵处以4.5美元/千克的价格提供氢气(包括氢气生产、分配和加油站成本),燃料电池 汽车 方案可在2028年实现与柴油成本相当。
  
 尽管氢能被产学界誉为地球的终极能源,但业内资深人士比对电动车发展周期指出,氢能 汽车 的普及不会一蹴而就,可能要经历“十年磨一剑”的长周期。
  
 罗兰贝格全球合伙人兼大中华区副总裁郑赟指出,氢能在制造、储运等产业链上下游环节存在发展短板,有待新技术的大规模应用。“虽然小范围启动商用试点,但只有当氢能形成规模应用后,氢燃料电池 汽车 才能迎来真正的市场化投放。氢燃料电池 汽车 近期不会替代锂电池 汽车 ,8至10年后也许会迎来逐步市场化的可能。”
  
 专家建议,为推动氢能和氢燃料电池 汽车 产业发展,各国政府应及时提供氢能补贴,从而使绿色氢能成本低于传统能源成本。业界呼吁,应强制要求卡车、钢铁和水泥行业在2030年之前使部分(比如30%)的生产活动改用氢能。据彭博新能源 财经 估计,未来十年的补贴总额需要1500亿美元。随着可量产的氢能应用终端的不断涌现,氢能和氢燃料电池 汽车 有望迎来加速发展。
  
 此外,在企业和研发机构层面,相关主体可以积极推动跨国合作,取长补短,从而有效缩短新技术的应用落地时间,同时降低成本,推动氢燃料电池 汽车 尽快进入大众市场。

氢燃料电池汽车后发优势渐成趋势

6. 氢燃料电池汽车距离产业化还有很长的路要走

汽势Auto-First|张宪
2008年北京奥运会,六辆氢燃料电池汽车为马拉松运动员开道领跑。充满未来科技感、清洁无污染的大巴车,成为当时一道流动的风景线。电动汽车专家、清华大学教授陈全世,主持在距离天安门五十公里外的北清路建设了北京第一座标准化加氢站,为这六辆车提供加氢服务。
12年过去了,氢燃料电池汽车技术现状如何?何时能够真正产业化?目前还有哪些发展瓶颈?针对这些问题,近日,汽势Auto-First对陈全世教授进行了专访。
陈教授介绍,目前燃料电池距离大规模产业化还有较长的路要走,按照中国氢燃料电池汽车鼻祖,中科院大连化学物理研究所衣宝廉院士的说法,“氢燃料电池的现状表面上是制造和使用成本过高的问题,实际上根本的原因是技术上还需要进一步突破”。
氢燃料电池堆,基本的原理是,氢气在铂金催化剂作用下分解成氢离子和电子,氢离子穿过质子交换膜到达阴极,与阴极侧已经被催化成的氧原子放生反应生成水,而电子从外电路流到阴极,形成电流。多个电池堆串联在一起,通过湿度、压力、热平衡等管理系统做出燃料电池,为汽车提供电力驱动。

陈教授表示,当时北京奥运会期间运行的6辆大巴车,3辆是奔驰的,另外3辆是国产的,国产的电池堆主要采用的是大连化物所的,当时运行寿命是700小时,此前,本田公司公布其研制的电池,实验室条件下运行寿命可达5000小时。目前国内科研院所电池堆的运行寿命都没有公布,但突破不大。目前国内虽然也能生产电池堆,但一致性较差,应用时常常要从国外进口完整的燃料电池及系统,或者从国外进口膜电极,在国内匹配湿度、压力和热平衡等系统,国产的氢燃料电池在匹配到汽车上时,常常需要进口电池做备份。
氢分子要分解成氢离子的三板斧是高温、高压或强催化剂,在汽车上使用高温、高压显然不现实,目前只能采用强催化剂,而且是铂金是目前效果最好的,但价格昂贵。据了解,世界上每年铂金的产量在400吨左右,其中70%用来做首饰,另外30%主要提供给高精尖端的工业使用,在汽车上如果用铂金做催化剂大范围产业化显然不现实。
陈教授介绍,目前每千瓦时的电堆要使用0.3-0.5克的铂金,国内大多研究机构在这个水平范围,日本做得好些,他们可以把铂金研磨得很细,涂在碳板上也很均匀,每千瓦时目前只用0.25克铂金。1千瓦时的电堆单体价格为1万元,匹配成能发电的燃料电池,1千瓦时的电堆价格为2万元,一台汽车匹配30-50度的电池,成本要达到60-100万元。
除了铂金作为催化剂价格昂贵外,质子交换膜的材料使用也需要科技攻关。陈教授介绍,目前质子交换膜是采用碳板、金属板还是碳板附着于金属板的技术问题还没有根本解决,碳板刚度不够,金属不耐腐蚀,如果金属板作为基底,碳板附着在上边,但金属板的膨胀系数大于碳板,几次受热后二者就分家了,目前质子交换膜材料技术还有待大踏步的改进。
陈教授介绍,电池堆阳极加进的氢气需要较高的纯度,至少要达到99.99%,甚至99.999%,纯度低的氢气会导致催化剂中毒,进而失效。目前99%纯度的氢气大约1元钱1立方米,99.9%的要5元每立方,当达到99.99%纯度的氢气价格就飙升到了11元每立方。此前曾有日本媒体测算过,氢燃料电池汽车的加氢成本和汽油车相当,甚至还有些优势,但氢气的纯度显然不能有丝毫马虎。
据了解,目前我国大约有60个加氢站,主要分布在北京、大连、张家口,以及长三角、珠三角一些经济较发达的城市。据陈教授介绍,加氢站管道、储氢罐、加氢枪等设备器件,目前国内主要以进口的方式解决。

此前在江苏如皋建的加氢站大约投资了1.2亿元,由于相关设备没有实现产业化,企业不愿意生产没有市场的设备,国内相关材料和技术也没有实现突破。比如,输氢管道就需要有特殊的技术,由于在较大压力下,氢分子会钻入金属中,金属材料会发生改变,出现氢脆,进而产生裂缝泄氢。除此之外,高压加氢也需要专门的人才,陈教授介绍,奥运会期间,北清路加氢站借用的是航空航天相关人员,普通加氢工需要经过特殊的培训才可上岗,由于氢气分子的特性,在制备、转运、储存等方面,操作不慎都容易出现问题。特别是氢罐的压力要达到70-90Mpa,一旦发生爆炸,方圆几百米会一片狼藉。
此前,2019年5月韩国江原道氢燃料储存罐爆炸。2019年6月美国加州圣塔克拉拉储氢罐泄露爆炸。2019年6月10日,挪威奥斯陆地铁站附近加氢站发生爆炸。
氢燃料电池汽车发展,离不开加氢设施的建设,和氢燃料电池堆一样,加氢站相关设施及操作同样需要技术突破,特别是加氢站建设上需要审慎推进。
近日,财政部、工信部、科技部、发改委、国家能源局五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,针对产业发展现状,五部门将对燃料电池汽车的购置补贴政策,调整为燃料电池汽车示范应用支持政策,对符合条件的城市群开展燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励,形成布局合理、各有侧重、协同推进的燃料电池汽车发展新模式。
陈教授解读该政策一定程度上是给氢燃料电池汽车产业化推进降温,目前氢燃料电池汽车还没真正到产业发展阶段,不具备经济和科研条件的城市仓促上马,并不能起到很好的预期效果。陈教授表示,目前一些地区上马的氢燃料产业园,是名不副实的,如果仅仅是从国外买来设备、材料,没有在关键技术上有所投入、有所突破,做出10辆车还是1000辆车推广都是一样的。

早在2014年丰田的氢燃料电池汽车Marai 就已上市,到2019年6月底,全球销售还不到9000辆。据了解,10年的时间,丰田汽车在燃料电池领域已经投资1.5万亿人民币,获得了1.6万个专利。今年北京车展第二代丰田Marai 概念车亮相,据了解,新车将搭载全新的氢燃料电池系统,续航里程提升了30%,达到650公里。陈教授介绍,目前该车电池堆催化剂和质子交换膜技术也还没有本质突破,此外加氢难加氢贵问题也都没有根本解决,距离大规模推广应用同样还有较长的路要走。(图片来自网络)
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

7. 氢能源动力汽车的氢燃料电池

现在可以使用的主要有这样几种:熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)1980年研制成功,在650摄氏度下工作,把熔融碳酸盐作为电解质,把送到正极的二氧化碳作为离子载体。不需要催化剂,而且可以使用天然气等其他气体燃料。但是启动时间较长。固体氧化物燃料电池(SOFC)1980年研制成功,电解质为含有氧化锆等成分的固体陶瓷材料。工作在800~1000摄氏度的高温,离子可以通过陶瓷材料。不需要铂等催化剂。也可以使用其他气体燃料,启动时间也较长。磷酸燃料电池(PAFC)1967年研制成功,工作温度接近200度,需要催化剂,电解质为磷酸水溶液,在饭店和医院使用较多。固体高分子燃料电池(PEFC)目前投入研究力量最大的电池,电解质为高分子树脂薄膜,可以实现小型化。工作温度在100度以下,但是需要催化剂。也可以使用甲醇。启动时间也最短。

氢能源动力汽车的氢燃料电池

8. 氢燃料电池汽车与锂电池汽车,谁将主宰新能源汽车的未来?

大家都知道,目前很多国家为了降低环境污染以及缓解能源依赖性,都在大力发展新能源汽车。而在新能源汽车的发展道路上,并非路线单一。就目前来看,除了关注度较高的纯电动汽车之外,氢燃料电池汽车同样也是新能源汽车发展的一个重要方面。那么氢燃料电池汽车与搭载锂电池的纯电动汽车,谁将主宰新能源汽车的未来呢?

其实是两种新能源汽车主要在电池方面有较大的差别,氢燃料电池汽车顾名思义所搭载的是氢燃料电池,而纯电动汽车所带搭载的是锂电池,具体来说,目前主要为三元锂电池,部分为磷酸铁锂电池。而这两种电池相比,氢燃料电池更像是化学反应装置,通过氢与氧的化学反应产生电能与水,所产生的电能驱动车辆前进。而不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,均属于能量储存装置,通过外接电源进行充电。

就目前的市场规模上来看,锂电池汽车所占的规模较大。以我国为例,截止到2019年6月份,新能源汽车保有量约344万台,其中纯电动汽车就达到了约281万台。而从目前政策上来看,对于纯电动汽车的支持力度相对较高,基础设施比较完善。我国截止到2019年12月份,公共充电桩和私人充电桩之和就达到了约121.9万台。所以从这个方面来看,短期内仍然是纯电动汽车占据市场的主流。

而氢燃料电池则不然,虽然近些年也在加大相关技术研究,但是由于系统结构复杂,制造成本较高,所应用的数量依然较少。另外,对于氢燃料电池来说,能量补充主要依靠的是加氢站,但是加氢站建造成本较高,对比充电桩来说经济性不占优势。而且对于目前的锂电池来说,也很多电池厂商都在发展固态锂电池,而固态锂电池的稳定性大幅度上升,更是增加了市场规模。再加上从目前来看氢燃料电池存在技术制约,发电效率较低,以丰田Mirai为例,燃料电池效率也仅55%。

所以,目前锂电池汽车所占的市场规模较大,很多企业也在不段对氢燃料电池加以研究。如果在未来能够降低生产成本和加氢站的建设成本,那么氢燃料电池汽车或许能够与锂电池汽车一较高下,但是短期内难以实现。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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