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新能源汽車要"燃"起?燃料動力電池汽車前景可期

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年09月30日  

1527輛!這是中國燃料電池汽車2018年的產銷業績,也是中國汽車工業協會第一次對外公開發布我國燃料電池汽車的年產銷量。


兩年前,這還是一個很尷尬的數據。


在2016年中國新能源汽車產銷榜上,只有上汽、宇通和福田有燃料電池汽車產量,其中上汽燃料電池汽車產量為64輛,宇通加福田的只有8輛。


此外,還有一個神一樣的企業與一個謎一樣的數據:青年汽車532輛,專用車。


提供這一數據的是,中國汽車技術研究中心,和它牽頭編著的《中國新能源汽車動力電池產業發展報告(2017)》。


2015-2016年,燃料電池汽車抬頭。


2015年5月,國家工信部發布《中國制造2025》:到2020年,實現燃料電池關鍵材料批量化生產的質量控制和保證能力,生產1000輛燃料電池電動汽車并進行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎實施基本完善。


2016年10月,中國汽車工程學會發布《節能與新能源汽車技術路線圖》:2020年、2025年和2030年,中國燃料電池汽車的發展目標分別為5000輛、5萬輛以及百萬輛。


三年過去,中國汽車業對燃料電池的認識越來越深刻。2018年的1527輛產銷數據,就是一個行動的證明。


1月11日,在中國電動汽車百人會論壇(2019)上,全國政協副主席萬鋼表示,我國經過多年的研發積累,已經形成電電混合技術優勢,適合燃料電池技術特點,也符合我國技術和產業發展特點,應協調推進插電/增程式混合動力和燃料電池動力系統研發,要加大對燃料電池發動機的研發力度。


中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高也認為,燃料電池汽車已走過啟動之年,2017年或可成為全方位商業化的元年。預計2020-2030年將迎來燃料電池汽車的市場化,2020年會是燃料電池汽車的轉折點。


燃料電池汽車之所以當前廣受關注,與其技術優勢密切相關。研究員級高級工程師、《燃料電池汽車——新能源汽車最具戰略意義的突破口》一書作者程振彪認為,當前世界汽車全新的革命性變革正由燃料電池汽車徐徐拉開序幕,原因有三個:


首先,純電動在關鍵核心技術上還難以突破,鋰電池安全與高能量密度有矛盾、魚和熊掌不可兼得,而燃料電池汽車在此方面有優勢。基于燃料電池工作原理的科學、合理性,氫燃料電池汽車就從根本上避免了純電動汽車的若干重大缺陷,特別是續駛里程局限和易著火的安全隱患等。


純電動汽車續駛里程之所以較短,在于其蓄電池存儲的能量有限。而燃料電池汽車的所謂電池,只“發電”并不蓄電,裝在氫罐里的氫才是車輛存儲的能量,只要將氫源源不斷的提供給燃料電池,則驅動系統就能獲得足夠的電能而驅動汽車行駛。氫燃料電池汽車的續駛里程并不取決于“電池”而取決于車載儲氫罐所存儲氫的多少。


據有關科技資料顯示,氫的能量密度很高(大致為1kWh),約是汽柴油的2~3倍,更約是車載鋰離子電池的10倍(大致是100~200Wh);5公斤的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續行駛400公里以上,而要達到相同的里程數,純電動汽車則要搭載約半噸多重的鋰離子電池。


其次,燃料電池安全性高,對環境友好。氫燃料電池由極板夾著很薄的電解膜構成。在電解膜一側的陽極上,氫被諸如鉑一類的催化劑分解為電子與質子。質子可以穿過電解膜,與空氣中的氧生成水蒸汽排出,而電子則統統被電解膜攔下,集中起來生成電流。這一過程是在物質的原子水平上發生的,從理論上講,基本上沒有熱輻射,就是在實際的應用工作過程中,電池的溫度最高也不會超過100℃,如果再采取一些冷卻措施,則溫度會更低。由于燃料電池失能甚微,即使隔膜裂了也不會發生爆炸。加之電池組件是固態材料構成,也就從根本上避免了類似于純電動汽車因電池熱失控和溶液(劑)泄漏等而導致的安全隱患,可獲得高的安全性。


第三,從全壽命周期看,燃料電池更環保。關于氫燃料電池在全壽命周期內對環境的影響,就整體而言,其構成材料基本上沒有毒性,在制備、使用和回收處理環節,不存在對環境的污染問題。


第四,燃料電池產業鏈更長,更能推動能源消費轉型,創新的空間大。


程振彪認為,今后應逐步把燃料電池汽車作為重點,氫電混合——也有說電電混合,這樣動力電池和燃料電池都兼顧、便相得益彰了。


目前,我國燃料電池汽車的發展情況與其他汽車強國相比還有差距。截至2017年,我國燃料電池車產量為1272輛,其中燃料電池專用車1069輛。但美國當前有5600輛商業的燃料電池車,這比其他任何國家都要多,同時有超過2萬輛燃料電池叉車投入使用。截至去年8月,一共有422輛燃料電池汽車在韓國投入運營,但韓國計劃在2020年投入運營1.5萬輛燃料電池汽車。


雖然目前示范運行的燃料電池汽車成本居高不下,但美國能源部對燃料電池轎車成本估計,按當年年產量20萬輛計算,燃料電池電動轎車的成本將是3萬美元以下,這將在2016年的基礎上下降100%。


一個燃料電池汽車制高點爭奪、前景可期的時代正在走來!

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