如何促进燃料电池的商业化？

专家观点:

燃料电池:清洁、高效、用途广

燃料电池的特点:1.整个反应的生成物只有水,真正的零排放;2.能量转化效率高,40~60%;3.适用功率范围广,10MW以内,可用于交通运输、备用电源和分布式电站等领域。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)最适合汽车行业的应用,主要因为:1.工作温度适合,40℃~80℃;2.所有部件都是固体,运行可靠稳定;3.发电功率100kw以内,与整车需求相吻合。

国外燃料电池系统已达到车用燃料电池发动机的要求

国外的质子交换膜、催化剂、碳纸、双极板、空压机、加湿器等关键零部件技术均比较成熟,综合表现为整套燃料电池系统达到车用燃料电池发动机的要求:燃料电池堆比功率>2000W/kg,功率密度>2000~3000W/L;车用耐久达16万公里;-20℃~30℃低温启动;催化剂中铂用量降至30g,未来可进一步降至10g(与汽油机三元催化剂的用铂量接近)。

国外燃料电池汽车进入商业化阶段

经过长时间、持续稳步地支持,国外燃料电池汽车产品的可靠性、环境适应性(如低温启动性能)取得了重大突破,示范运营不断深入,并陆续推出用于租赁商业化示范的先进燃料电池汽车。随着丰田Mirai等量产车型的上市,国外燃料电池汽车正式进入商业化阶段。

日本、美国和欧盟均制定了清晰的发展规划,加大财政补贴力度,积极推进燃料电池汽车成本控制和加氢基础设施建设,促进燃料电池汽车的商业化推广。

以丰田为首的国际汽车巨头均计划推出量产版燃料电池汽车

2014年5月,2015款现代途胜氢燃料电池汽车正式在美国加州上市,现代向用户推出为期三年的租赁方案,每月租金499美元;2014年12月15日,丰田全新燃料电池汽车Mirai在日本上市,补贴后售价约520万日元;本田于2014年11月推出了全新一代的燃料电池概念车,并计划2016年在日本、美国和欧洲上市销售此车型的量产版;日产与戴姆勒、福特计划联合开发一款面向大众市场的燃料电池系统,预计新车将于2017年问世;通用雪佛兰燃料电池SUVEquinox累计路试里程已超过300万英里,并计划于2020年推出与本田合作开发的新一代燃料电池系统。

燃料电池叉车已广泛应用

叉车是目前燃料电池在交通运输领域应用最为成熟的市场,Ballard公司生产的叉车用燃料电池系统累计出货量预计超过10000套。燃料电池叉车价格约为10万美元,其中燃料电池系统5万美金左右,发电功率5~20kw。与传统铅酸电池叉车相比,燃料电池叉车优势明显,不仅可以实现零排放,而且运营效率更高(免去长时间充电,加氢仅需三分钟),受到沃尔玛、可口可乐、宝马等公司的青睐。

国内燃料电池汽车处于示范运营阶段,商业化尚需时日

2008北京奥运会和2010年上海世博会期间,超越系列、上海、帕萨特、奔腾、志翔等燃料电池汽车经受住了高温、大规模、大强度示范考核。2014年9月,上汽集团开展了创新征程2014年新能源汽车万里行活动,荣威750燃料电池汽车在多路况、多气候的条件下顺利完成任务。但是,与国外先进技术水平相比,我国车载燃料电池系统在功率密度和低温启动等方面仍存在较大差距,配套的零部件企业较少,核心材料和零部件仍以进口为主,实现商业化尚需时日。

风险提示:1.铂、碳纤维价格居高不下,2.加氢站建设不达预期,3.锂离子电池技术取得突破。