何仁基 崔志伟
深圳市宝山技工学校 518118
【摘要】:由于世界各个国家对石油存在高度依赖,碳的排放和有害气体排放已经带来了严重的环境问题,所以新型能源日益受到人们的关注,作为其中一个最被人们看好的新型能源之一的氢能日益受到新能源行业的重视,尤其是在汽车领域,氢能被认为是替代能源的最优选择,而氢燃料电池汽车被认为是未来的发展方向,所以我们要对国内外氢燃料电池汽车现状的分析,对氢燃料电池汽车的发展前景进行准确的把握。
【关键词】:氢燃料电池 现状 发展前景
一、氢燃料电池的优势与需要努力的方向
(一)氢燃料电池车与传统汽车相比具有很大优势:
1.零排放。氢燃料属于清洁可再生能源,反应以后生成物只有水。
2.降低车企减排压力。由于“双积分”的实行,目前,国内很多车企存在减排压力,氢燃料汽车可以帮助车企缓解压力。
3.单次加氢仅需几分钟,可行驶1000公里。
4.电池寿命长,低温性能适范性强。
(二)需努力的方向:
1、在技术研发层面上,有些核心零部件研发有待突破。比如储氢罐研发、零部件国产化程度低等。
2、能源运输问题上,如何最大程度的降低氢能源的运输成本也是目前需要突破的项目。
3、基础设施建设上,由于目前技术还未完全成熟,所以基础设施还有待完善。
二、国内氢燃料电池汽车技术与国外的差距与自身特点
(一)国内氢燃料电池汽车技术与国外的差距
从核心零部件角度来看,国内外氢燃料系统性能就有很大差距。燃料电池汽车的使用寿命还比较短,技术发展还有很大的空间。表1为核心零部件技术对比。
表1核心零部件技术对比
国内储氢罐技术还处于比较落后的阶段,70MPa的气罐目前我国还没有特别成熟的量产产品。在售价方面,氢燃料电池汽车价格偏高,市场接受度就会受限制。售价偏高的主要原因是燃料电池的成本偏高,尤其是大量应用贵重金属铂,尽管很多车企大力研发铂的替代产品,目前还是处于高成本的境地。因此,安全可靠、高性能、低成本的燃料电池组件,已成为燃料电池技术要努力发展的方向。表2为国内外氢燃料电池汽车技术现状对比。
表2国内外氢燃料电池汽车技术现状对比
(二)中国燃料电池汽车产业自身特点
我国经过多年的不懈努力,与国际先进的水平相比,中国燃料电池汽车在整车布局、动力性、氢气消耗量等很多基本性能方面的差距已经不是很大,但是在关键材料及工艺、关键零部件、耐久性能等方面仍有明显差距,我国关键技术领域的专利数目不少,但核心技术专利寥寥无几。国外已经实现了关键零部件的量产,而中国仍处于小规模生产,试运行阶段。燃料电池的功率偏低,中国燃料电池功率为40~60kw,国外的水平可达100kw。
另外,中国燃料电池产业有其自身的特点。
一、中国燃料电池的发展起步较晚,地域性较强。中国在上世纪90年代才开始关注燃料电池技术,到2000年左右才开始燃料电池汽车方面的研究,起步和发展都较晚,技术积累相对薄弱。相比国际燃料电池汽车的商业化,我国在这一方面大概落后了5~10年。燃料电池汽车产业主要集中在如皋、佛山、东南沿海等地区。
二、产业链条不够完善。我国的燃料电池汽车现在仍处在基本研发和试应用阶段,比较先进的技术更多由高等院校和研究机构所掌握,中国车企的竞争能力较弱,而燃料汽车涉及汽车本身,氢气的制备、运输、储存等多个方面,然而这些研究机构和高等院校不具备时氢能产业化应用的条件和能力。没有形成完善的产业链。
三、商用车发展较快。据工信部《道路机动车辆生产企业及产品》(第308批)公示,公示的燃料汽车有:进入公告的燃料电池车型涉及到9家客车企业(分别是宇通、福田、申龙、蜀都、开沃、中植汽车、飞驰、青年、金龙)、一家轻客(上汽大通)、两家物流车(东风、奥新新能源)。另外中汽协数据显示,燃料电池汽车产销分别完成1194辆和1125辆,从车型来看,以商用车和专用车为主。尽管商业车发展较快,但目前氢燃料电池汽车还处于示范运行阶段。
四、燃料电池汽车的发展受到了中国政府的高度重视。燃料电池汽车作为可替换能源的无污染环保汽车,是国家重点关注的发展对象,政府很多部门都做出了重要的战略方向,并给予特殊的政策支持。
三、我国氢能源发展预测
根据《第11期全球加氢站统计报告》,相关的数据显示,截止到2018年底,全球共有369座加氢站。其中欧洲152座,亚洲136座,北美78座。但在全部369座加氢站中,仅273座为公共加氢站。其余加氢站则是封闭的,特定供应公共汽车或车队车辆。
根据2016年工信部组织制定的《节能与新能源汽车技术路线图》,我国到2020年实现5000辆级规模在特定地区公共服务用车领域的示范应用,建成100座加氢站;2025年实现将5万辆规模的应用,建成300座加氢站;2030年实现百万辆氢燃料电池汽车的商业化应用,建成1000座加氢站。
中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》,提出了氢燃料电池汽车产品的路线为:①近期以小功率燃料电池和大容量动力电池为技术特征,实现燃料电池汽车特定地区的公共服务用车领域的万辆规模示范应用;②中期以大功率燃料电池为特征,实现燃料电池大规模十万辆批量应用;③远期目标以全功率燃料电池为技术特征,实现百万辆燃料汽车规模的商业推广,建成较完善的氢能产业体系。
参考文献:
[1]能源界网-第11期全球加氢站统计报告:http://www.nengyuanjie.net/article/23883.html
[2]中国新能源界网:http://www.chinanev.net/news/newscontent/id/20671
[3]能科学与技术网:http://www.energystorage-journal.com/portal.php?mod=view&aid=29985
[4]中华人民共和国财政部财建〔2018〕18号文件:http://jjs.mof.gov.cn/zhengwuxinxi/zhengcefagui/201802/t20180213_2815574.html