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TECHNICAL ARTICLES特斯拉CEO馬斯克曾以“氫燃料電池汽車是牛糞(Bullshit)”表達其不看好氫燃料電池汽車。有趣的是,他說出這句話的兩年后,豐田汽車公司推出了氫燃料電池汽車的首部電視廣告,廣告語竟是“用牛糞做燃料(Fueled By Bullshit)”,講述了牧場主人以牛糞堆肥,工程師用堆肥衍生出的氫氣燃料為車輛提供動力的故事,主角正是2015年量產(chǎn)的氫燃料電池汽車Mirai。
豐田的這則廣告,除了闡釋氫燃料電池的科技及能源優(yōu)勢,似乎也是對包括馬斯克在內(nèi)的許多人認為氫燃料電池汽車“不靠譜”觀點的回應。
氫燃料電池不被人看好是有原因的——制氫能效低、鉑金屬昂貴、氫的運輸和加氫站建設成本巨大……但是瑕不掩瑜,質(zhì)疑聲依然掩蓋不了氫燃料電池汽車環(huán)保性能佳、轉(zhuǎn)化效率高、加注時間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點。中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會產(chǎn)業(yè)和發(fā)展部副主任李永亮近日在中國能源峰會上表示,我國傳統(tǒng)化石能源正面臨價格波動、產(chǎn)能過剩、投資過熱等風險,這為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展氫能等清潔能源提供了良好契機。
氫燃料電池獲政策青睞
燃料電池汽車的工作原理是將氫和氧結(jié)合在燃料電池堆中,通過化學反應產(chǎn)生電能,為汽車充電或者為電動機供電。氫燃料電池汽車唯yi的排放物是水,所以被廣泛認為是綠色清潔的動力。除了無排放污染,氫燃料電池汽車的另一優(yōu)勢是“充電”速度更快,可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成加氫。例如本田Clarity加滿氫燃料時間約3分鐘,可以實現(xiàn)750km的續(xù)航里程。
清潔又的氫能讓多個國家開始在氫燃料電池汽車領(lǐng)域布局。德國計劃在2023年左右普及10萬輛氫燃料汽車,建設400座加氫站;日本計劃到2020年普及約4萬輛氫燃料電池汽車,建設160座加氫站;韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部近日宣布,韓國政府和國內(nèi)相關(guān)企業(yè)決定未來5年投資2.6萬億韓元(約合人民幣158億元)助推氫燃料電池汽車早日實現(xiàn)普及。
“我國氫氣來源多樣,供應充足,燃料電池汽車發(fā)展具有*的市場環(huán)境。燃料電池*、能效高、壽命長,動力電池動態(tài)性好、能量回收快,‘電—電混合’可以優(yōu)勢互補。”全國政協(xié)副主席萬鋼日前在《人民日報》撰文指出。
地方政府紛紛提出發(fā)展燃料電池汽車路線圖。如上海市2017年發(fā)布的《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》,提出三年內(nèi)把上海打造成國內(nèi)的燃料電池汽車技術(shù)示范城市,聚集超過一百家燃料電池汽車相關(guān)企業(yè),在建加氫站5到10座,乘用車示范區(qū)2個,規(guī)模達3000輛。
眾多瓶頸仍待突破
高昂的造價一直是氫燃料電池致命的弱點。2002年,本田通過租賃的方式在日本和美國推出了氫燃料電池汽車,然而當時每輛車的制造成本高達1億日元(折合人民幣約770萬元)。
“燃料電池成本高、加氫基礎設施不完善是目前發(fā)展氫燃料電池汽車的主要制約因素。”中科院青島生物能源與過程研究所研究員李曉錦表示。記者了解到,目前常見的質(zhì)子交換膜燃料電池需要用到的鉑金屬資源稀缺,價格高昂。據(jù)李曉錦介紹,鉑資源每年產(chǎn)量僅200到300噸,導致燃料電池的生產(chǎn)成本升高。
據(jù)氫能燃料電池協(xié)會公布的資料顯示,我國已建成12座加氫站,在建加氫站24座。
不僅加氫站數(shù)量少,加氫站的技術(shù)和運行也存在瓶頸。中國汽車工程學會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出,我國燃料電池關(guān)鍵材料和部件基礎比較薄弱,催化劑、質(zhì)子交換膜、炭紙等關(guān)鍵材料的開發(fā)多停留于實驗室和樣品階段,關(guān)鍵部件沒有產(chǎn)品供應,嚴重影響到我國車用燃料電池技術(shù)的開發(fā)進程。氫氣儲存方面,我國目前使用的氫氣壓力為35Mpa,在70Mpa氣瓶方面僅有研發(fā)成果,沒有產(chǎn)品。
但是記者日前在2018中國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會現(xiàn)場感受到了業(yè)界專家和企業(yè)代表們對發(fā)展燃料電池汽車的信心。“在基礎研究方面,我國車用燃料電池已取得一定進展,燃料電池的材料也得到明顯的提升,商業(yè)化的示范運行正在鋪開。”李曉錦表示。據(jù)美國能源部預測,2020年燃料電池系統(tǒng)的成本將下降到35美元/kW(約合人民幣240元/kW),達到與內(nèi)燃機同樣的成本水平。
與純電動車互為補充
“我們當初提出重點發(fā)展純電動汽車,就是為了避開燃料電池等技術(shù)門檻比較高的路線。如果現(xiàn)在發(fā)展燃料電池汽車,就背離了初的想法。”興業(yè)證券經(jīng)濟與金融研究院電力設備和新能源行業(yè)研究員劉思暢告訴記者。
記者注意到,2018年給予燃料電池汽車的補貼沒有退坡,是國家持續(xù)支持氫燃料電池汽車的一個信號。記者了解到,現(xiàn)階段國內(nèi)車企以開發(fā)生產(chǎn)燃料電池客車和物流車為主,乘用車制造規(guī)模較小。工信部發(fā)布的《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中,燃料電池產(chǎn)品共35款。
行業(yè)咨詢公司LMC Automotive預計,到2027年,燃料電池車將占乘用車銷量的0.2%,而純電動汽車將占比11.7%,可見燃料電池車的數(shù)量依然無法和純電動汽車抗衡。
多位業(yè)內(nèi)人士表示,氫燃料電池汽車并非要替代、顛覆純電動汽車,而是與其并行發(fā)展,共同作為新能源汽車的發(fā)展技術(shù)路線。
“目前純電動汽車在中短途有優(yōu)勢,燃料電池汽車在長途運輸占上風。所以我們可以針對不同的應用領(lǐng)域采用不同的技術(shù)路線。”濰柴動力股份有限公司產(chǎn)品規(guī)劃部部長李云強表示。
豐田公司副社長寺師茂樹日前也對媒體表示,兩種新能源汽車不是對立的技術(shù)路線,而是各有優(yōu)勢和價值,可滿足不同場景的消費需求。“燃料電池和蓄電池不是競爭關(guān)系,雙方企業(yè)可以一起把市場做大。”燃料電池公司PowerCell亞洲區(qū)*趙祎博也對記者表示。
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