氢燃料电池:新能源汽车的下一站?(燃料电池电动汽车)

时间:2022-10-19 08:04:46来源:网络整理
导读其实,作为新能源汽车技术路线之一,氢燃料电池汽车与纯电动汽车几乎同时起步。“选边”氢燃料电池汽车。在国内,更多的企业把“氢燃料电池”作为后备技术,先“电”后“氢

随着李克强总理5月视察丰田氢燃料电池汽车“Mirai”,氢燃料电池汽车迅速进入公众视野。

加氢3分钟,续航600公里。丰田“Mirai”直击纯电动汽车“充电时间”和“续航里程”两大“痛点”。再加上新能源汽车612补贴政策,低续航里程的纯电动汽车补贴大幅下降,让这个担忧有了更现实的考量。

氢燃料电池技术已成为业界热点。不久前,其子公司与中科院青岛生物能源与过程研究所达成合作,将致力于氢燃料电池的产业化研发。计划2-3年内实现量产,推动氢燃料电池汽车产业化。

事实上燃料电池电动汽车,作为新能源汽车的技术路线之一,氢燃料电池汽车和纯电动汽车几乎同时起步。早在1999年燃料电池电动汽车,清华大学汽车系就研制出我国第一辆氢燃料电池观光车。然而,由于燃料电池的技术和成本,工业化进程一直缓慢。在全球汽车行业中,只有丰田等少数几家企业在氢燃料电池汽车上坚定“选边站”。

“目前,我国的氢燃料电池汽车还处于示范阶段,”中国科学院青岛能源研究所研究员、储能系统控制与装备团队负责人李晓金说。该行业也在探索能够支持工业化的最佳燃料电池技术。

氢燃料电池汽车的发展水平就像10年前的纯电动汽车。一位业内人士分析说,想象空间很大,但现实的制约也不容忽视。

电池成本高

一种氢气燃料的汽车质量为m 20_汽车新型燃料甲醇_燃料电池电动汽车

目前,纯电动汽车的领头羊特斯拉在“充电时间”和“续航里程”方面已经达到了最高水平,在电量超过80%的情况下充满30分钟以上,射程约500公里。这已经是纯电动汽车产业化的极限,但显然比不上加氢3分钟、续航600公里的氢燃料电池汽车的参数。能量转换效率更高,产品为纯净水,真正做到零排放、零污染,这是氢燃料电池的先天优势。有专家认为,它是新能源汽车的终极形态。

今年年初,国外市场研究机构Information Trends发布报告称,2013-2017年全球氢燃料电池汽车累计销量为6475辆。就连丰田“Mirai”也是在2014年底才量产,2017年的产量也只有3000辆左右。2017年,我国纯电动乘用车销量达到46.8万辆。

“行业发展步伐缓慢,主要原因是氢燃料电池成本太高。” 李小金说。

氢燃料电池汽车的电能来自氢燃料电池产生的电化学反应。原理是利用氢气和氧气发生化学反应来发电。作为氢燃料电池汽车的核心,氢燃料电池的产业化水平直接决定了氢燃料电池汽车的产业化水平。

据了解,氢燃料电池的成本占整车成本的一半以上。多年来,丰田、本田等车企也花费了大量的时间和金钱来解决燃料电池的成本问题。丰田还表示,计划到 2020 年将电池成本降低一半,到 2025 年将其降低到当前水平的四分之一。

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在我国,氢燃料电池的核心技术和关键部件仍受制于人。清华大学氢燃料电池实验室主任王成曾在接受媒体采访时表示,我国去年生产的1000多辆氢燃料电池汽车中,大部分催化剂是进口的,几乎所有的膜都是进口的。电极是进口的。两者都是氢燃料电池的关键部件。

当然,国内企业也在努力改变这一点。潍柴动力与德国博世合作,共同研发生产氢燃料电池及相关零部件。大连鑫源动力坚持自主研发,致力于氢燃料电池产业化。依托中科院青岛能源研究所,也成为自主开发的成员单位。青岛汉和集团董事长张大伟介绍,公司要对双极板、催化剂、膜电极等关键部件进行研发,降低氢燃料电池成本,提高电池性能。

政策鼓动下的疫情

技术突破往往在某个时间点突然发生。“一手纯电动,一手氢燃料”是很多车企的技术战略。通用、大众、宝马、戴姆勒等国外车企都在做这两件事。在中国,更多的企业将“氢燃料电池”作为备用技术,先是“电”,后是“氢”。在不断提升纯电动汽车性能的同时,也参与到氢燃料电池汽车的研发中。从产品来看,上汽在乘用车和商用车领域拥有氢燃料电池汽车,而宇通客车、中通客车、福田汽车率先推出氢燃料电池商用车。

不少业内人士认为,这两条技术路线将在很长一段时间内相得益彰。中国汽车工业协会常务副会长董扬在接受媒体采访时表示,从目前的技术情况来看,纯电动汽车更适合城市、短途、乘用车,而氢燃料细胞车辆更适合长途、重型和商业用途。车。未来谁将成为主流,只能由市场来回答。

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这种一步步不温不火的状态在2017年发生了变化。那一年,我国氢燃料电池汽车的产量达到1000多辆。企业在产业布局中上下游活动频繁,投资密集。据国际氢能协会副主席、清华大学核与新能源技术研究院教授、国家973氢能工程首席科学家毛宗强介绍,仅2017年氢燃料电池投资项目就达到了超过1000亿元。因此,有人将2017年称为中国氢燃料电池汽车元年。

这种变化大部分源于政策刺激。

在国家层面,氢能被明确规划为我国未来能源架构的重要组成部分。相关部委先后出台了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《汽车工业中长期发展规划》、《十三五规划》等政策。交通科技创新专项计划”,全部采用氢燃料电池汽车。以燃料电池汽车为代表的未来重点发展领域。按照目前的新能源汽车补贴政策,燃料电池补贴要到2020年才会下降,国家对推广氢燃料电池汽车的态度可见一斑。

今年年初,山东省发布的新旧动能转换重大工程实施方案也明确提出,要加快发展氢燃料电池汽车。前不久,青岛印发《关于推进新旧动能转换重大项目的实施意见》,提出青岛要重点突破氢能和燃料电池重大关键技术,推进产业化应用的氢燃料电池。

和过去的纯电动汽车一样,政策红利首先会带来氢燃料电池汽车在商用车领域的爆发式增长。毛宗强曾表示,在氢燃料电池汽车方面,日本依然领先,预计中国将在5-10年内赶上日本。但是,商用车的门槛相对要低得多。

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统计显示,我国去年生产的1000多辆氢燃料电池汽车全部为商用车。在《国家新能源汽车推广目录》中,2017年进入新发布目录的10家车企的22款燃料电池汽车全部为商用车,其中以城市客车居多。

根据工信部2016年组织的《节能与新能源汽车技术路线图》,到2020年,我国将在特定区域率先实现5000辆公共服务车辆领域的示范应用,到2030年实现在私人乘用车上的应用。在汽车和大型商用车领域商业推广100万辆。

它还计划进入商用车领域。据张大伟介绍,公司将研发燃料电池城市客车,实现商业化生产并进行示范运营。目前正在与青岛当地公交运营商洽谈合作事宜,并计划在青岛公共交通领域进行推广。

“氢焦虑”是另一个障碍

除了高昂的电池成本,“加氢焦虑”是氢燃料电池汽车推广必须面对的问题。纯电动汽车需要配备充足的充电桩,氢燃料电池汽车需要配备加氢站。据不完全统计,我国已建成运营的加氢站仅10余座,主要分布在北京、上海、广东等地。显然,这还不足以给市场带来信心。

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“与氢燃料​​电池汽车的技术发展相比,加氢站的数量仍略逊一筹。” 张大伟说。在他看来,加氢站的普及很大程度上决定了氢燃料电池汽车的产业化进程。

事实上,自新能源汽车发展以来,人们一直在讨论“先有鸡还是先有蛋”的问题。在纯电动汽车的发展过程中,不少充电桩运营商一方面为了抢占市场先建设了一批充电设施,另一方面又要依靠国家补贴。然而,对于氢燃料电池汽车的发展,问题可能没有那么简单。

仅就成本而言,加氢站的建设要比充电设施困难得多。据媒体报道,位于广东省佛山市南海区丹灶镇的全国首个市场化加氢站耗资1550万元建设。加氢站设有储存区、加氢区、加氢机等。中科院大连化学物理研究所研究员、国家燃料电池和液流电池标准委员会主任委员易宝莲曾表示,日加氢量为200的加氢站建设成本公斤至少是1500万元,不包括土地。以上。现在,快速充电桩建设成本在1万元左右,慢充成本更低,充电设施建设更加灵活。停车场可以安装几个充电桩,也可以单独建一个充电桩。充电站。

虽然部分地区出台了加氢站建设的激励和补贴政策,如广东省佛山市南海区出台的扶持措施,新建固定式加氢站最高补贴800万元,但剩余的费用仍然不是一笔小数目。数字。而且,加氢站还涉及到氢源、储存、运输等问题,比电力来源复杂得多。

据李晓金介绍,目前,我国长途储氢运输技术成本仍亟待降低。在佛山市南海区丹灶镇加氢站,出于运输成本的考虑,氢气主要来自方圆200公里范围内的制氢企业。“从这个角度来看,青岛在发展氢燃料电池汽车方面具有天然优势,”他说。目前,我国氢的主要来源是化石燃料转化制氢、氯碱厂副产氢、水电解制氢。青岛盛产副产氢气。青岛海晶化工副产氢气可直接作为氢气源,

不过,随着越来越多行业“大佬”的加入,国家提出的加氢站配套目标可能会提前完成。例如,在广东,中石化、中石油与部分城市达成合作,共同建设加氢站项目。丰田还在中国建设了首个加氢站。根据国家《节能与新能源汽车技术路线图》提出的目标,到2020年,我国加氢站数量将超过100个。有业内人士预测,加氢站数量在我国,今年可能会超过 100 个。

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