燃料電池汽車的產業化瓶頸

燃料電池汽車的產業化瓶頸

作為新能源汽車的氫燃料電池汽車的產業化進程相比純電動汽車晚了近十年時間,近兩年來,氫燃料電池汽車的關注熱度不斷上升,產業化速度也相對明顯加快。歐陽明高表示,“雖然中國燃料電池產業鏈目前還很薄弱,但產業化態勢全球最佳,已經吸引了全球相關資源的深度參與,預計今後五到十年,有可能達到與目前中國鋰離子電池的國際地位相當的水平。”

燃料電池汽車曾被視為新能源汽車的終極形態。但在當前階段,業內已普遍達成共識,即與純電動汽車互為補充,二者並非替代關係。

從能量消耗角度看,歐陽明高表示,與內燃機和常規混合動力技術路線相比,純電動和燃料電池技術在碳排放上具有明顯優勢。而燃料電池和純電動相比,則取決於一次能源的來源。例如,當一次能源為天然氣的時候,燃料電池的效益高於純電動,而當一次能源為可再生能源的時候,燃料電池效益卻比純電動低了不少。而且只有基於可再生能源,才能實現近零碳排放。

國內外的研究表明,氫燃料電池系統更適合替代柴油機,鋰離子電池系統更適合替代汽油機。從成本來看,關於燃料電池和純電動的成本平衡點,韓國現代提出乘用車約500公里左右,商用車100公里左右。而在應用定位上,豐田這位燃料電池技術路線的推崇者提出燃料電池系統是卡車和公路客車等長途運載工具的最佳選擇。歐陽明高指出,“從2009年到2018年,純電動汽車的適合里程範圍雖然在擴大,但燃料電池仍然定位在長途的商用車領域,這給我們很多啟示。”

中國在這一細分領域開創了一條特色技術路線,即燃料電池加動力電池的混合型動力系統。而且,國內燃料電池汽車商業化之路已經開啟,統計數據顯示,2017年底國內累計運行燃料電池汽車達千輛,2018年年產超過1500輛,全國投入運營的加氫站達到12座。

燃料電池汽車的產業化瓶頸


但這一領域目前也面臨許多挑戰,歐陽明高指出,在燃料電池發動機層面主要是膜電極和空壓機。而在氫能技術特別是車載儲氫技術上,儲氫的能量密度仍然不高。從實際數據看,鋰離子電池的體積能量密度可以達到每升800瓦時,系統只能達到每升600瓦時。70兆帕的氫系統是每升800瓦時,因此必須發展新一代的每升1200千瓦時的高能量、低成本的儲氫系統。目前的氫能相關技術總體上落後於燃料電池技術,需要全鏈條各環節氫能技術有新的突破,例如液化需要進一步降低能耗等。歐陽明高判斷,“我們預計在2025年到2030年會有新一代的氫能技術的出現。”

在推廣進度上,歐陽明高預測,2020年在商用車市場有望推出5000到10000輛燃料電池汽車,以燃料電池城市客車為主。2025年,燃料電池技術基本成熟,推廣累計數量將達5萬到10萬輛,其中的標誌性車型是燃料電池大型SUV。到2030年,新一代氫能技術將實現制氫、儲氫、運氫的全方位突破,燃料電池技術在交通和能源領域推廣達到100萬輛,標誌性車型是燃料電池長途貨運卡車,長途貨運能力將會達到一千公里,其可靠性和耐久性可達到一百萬公里。

來源:網絡



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