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打好“交运”牌,燃料电池要努力

钜大LARGE  |  点击量:921次  |  2018年07月28日  

相比锂电池,燃料电池在环保、续航里程、燃料补充耗时方面优势显著,再加上较高的补贴额度,让燃料电池车更宜在交通运输领域应用。但燃料电池要打好“交运”牌,要重点化解成本、燃料来源及配套设施难题。


数据显示,全球范围内,燃料电池在交通运输市场的应用份额不足10%。与之形成鲜明对比的是,国内燃料电池的应用市场集中在运输领域,占比超过70%,以燃料电池车为代表的交通运输应用有望成为燃料电池爆发的主推力。


燃料电池汽车商品化程度提高


燃料电池种类繁多,除了氢氧质子交换膜燃料电池,还有熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、金属空气电池等。与传统发电方式相比,燃料电池不受“卡诺循环”限制,能量转换效率高,具备零排放、噪声低等优点,既能保证续航里程,又能提升驾乘体验。


奥迪、丰田、日产等汽车巨头都在燃料电池汽车领域持续投入研发力量,提高燃料电池汽车商品化程度,取得阶段性突破进展。国内企业也在探索,先后有200余辆燃料电池电动汽车投入示范运行,累计里程超过10万公里。


目前,我国初步掌握燃料电池电堆和关键材料、动力系统与核心部件、整车集成和氢能基础设施的核心技术。在燃料电池发动机功率、关键零部件等方面明显不如国外,还有很大提升空间。


丰厚的政策让燃料电池车不再迷航


去年底发布的《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》指出,除燃料电池汽车外,各类车型中央及地方补贴标准和上限,在现行标准基础上退坡20%。


而对于燃料电池乘用车,给予20万元/辆补贴;对于燃料电池小型货车、客车,给予30万/辆补贴;对于燃料电池大中型客车,中重型货车,给予50万/辆补贴。


业内人士表示,此轮新能源汽车补贴调整中,燃料电池车受益力度最大,凸显了政策支持的热情,鼓励企业加大对燃料电池车的研发投入。随着电动汽车补贴退坡加速,燃料电池车较高的补贴额度逐渐弥补价格高的劣势。


补贴不退坡的政策,让燃料电动车的经济性有望显现。此外,燃料电池核心零部件国产化加速,规模效应将推动成本不断下降。


近日印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》对燃料电池车的发展也寄予厚望,提出要系统推进燃料电池车的研发与产业化;推动高性能低成本燃料电池材料和系统关键部件研发;推动车载储氢系统以及加氢站建设等。规划还明确,到2020年,实现燃料电池车批量生产和规模化示范应用。


国家将氢燃料电池的发展提升到前所未有的高度,资金、技术等都会跟进。在新能源汽车势头强劲背景下,相关配套产业技术将不断进步,政府还将出台扶持政策,燃料电池汽车大规模商业化量产可期。


车企率先试水把握产业孕育期


燃料电池电动车在3至5年仍处于市场导入阶段。高补贴背景下,多数车企率先试水中型以上的物流车、客车等,把握燃料电池电动车的产业孕育期。


整车方面,福田汽车重点研发氢燃料电池电动物流车和电动客车,成立欧辉、欧马可氢燃料电池车生产基地,形成各环节的完整产业链;宇通2016年推出第三代燃料电池客车FCEVG2,氢燃料加注时间仅需10分钟,测试工况下续航里程超过600公里,成本大幅下降。


上汽大通发布的V80氢燃料电池版,最高车速可达120km/h,采用氢燃料电池+永磁同步电机的形式,携带的储氢罐可储存6.2kg液态氢,最大输出功率100kW。


中植汽车的氢燃料电池客车加氢时间仅需要3至5分钟便可完成,最高车速69km/h,续航里程超过380Km,将在上半年推向市场。


为推动燃料电池车的商业化进程,国内已有多家企业对燃料电池的研发、加氢站的投资运营展开探索。例如,在配套设施方面,中植寻求地方政府合作,共同建立加氢站。


在燃料电池方面,长城电工、南都电源等都参股燃料电池企业新源动力,涉足燃料电池领域。雪人股份也与新源动力签署战略协议,在燃料电池的技术和应用方面开展合作。德威新材设立全资子公司,专门从事氢燃料电池的研发、生产和销售。


企业投资投产如火如荼的背后,难掩焦虑。产业链上的不少公司,由于对行业前景把握不透,在研发和生产环节就不敢步幅太大,处于半观望状态,很容易造成企业间的互相牵扯,减缓产业推进速度。


经济性仍是掣肘燃料电池车的关键


国内燃料电池车性能研发已有积累,电池电堆技术也基本满足车用要求。但与国际相比,燃料电池膜电极MEA、电堆双极板、空压机等关键、基础器件上存在差距。


从技术上看,需提高燃料电池电堆的可靠性和耐久性。中科院化物所的衣宝廉院士认为,亟待建立燃料电池发动机快速评价方法,促进关键的产业链和技术链的形成。


不仅是车用燃料电池,燃料电池车的商业化应用也有很长的路要走。


要重点关注电池、整车性能、成本、配套设施。“燃料电池堆和整车性能在提升,但价格高,贵在关键部件如全氟膜、铂催化剂等。”清华大学化学系教授邱新平指出。


系统来看,需要建立和完善燃料电池汽车及相关技术标准体系,鼓励整车企业应把燃料电池汽车纳入规划,科研资源要向燃料电池汽车关键技术倾斜,会同整车、关键零部件企业加强工程化研究。


在发展路径选择上,运载火箭技术研究院十五所研究员靳殷实认为,短程用电、中长途采用燃料电池是最佳选择。商用车领域最适合氢燃料电池应用,但需解决储氢基础的建设和成本问题。


高补贴后具备经济性是支撑商业化放量的核心,以轻型燃料电池物流车为例,在不考虑加氢站成本的情境下测算车辆成本:氢燃料电池车百公里耗氢约4kg,使用成本在150至200元之间浮动,随着制氢产业规模化提升,氢气成本将大幅下降,届时燃料电池车经济性将凸显,随之也会敲开燃料电池在交通运输领域广泛应用的大门。

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