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與傳統的純電動車技術路線相比,為什么氫燃料電池車會引起世界各國的廣泛關注?要想解決這一問題,我們不但需要了解目前存在的技術難題與挑戰,更重要的是要弄清楚為什么各國政府會大力推進這項技術。
《日本經濟新聞》稱,日產公司已經停止了同戴姆勒公司和福特公司共同研發燃料電池汽車,轉而專注于電動車的研發。在日本,一度備受追捧的氫能技術遇到了發展瓶頸。
同樣,六月十三日,福特也發表了一份聲明,宣布它和戴姆勒在不列顛哥倫比亞省 Bennabi的合資企業將在2018年夏天終止合作。然而分分合合是很正常的事情,就在他們鬧得沸沸揚揚的時候,奧迪和現代兩家公司已經簽訂了專利授權合同,將聯合研發一款氫燃料電池車。
與傳統的純電動車技術路線相比,為什么氫燃料電池車會引起世界各國的廣泛關注?要想解決這一問題,我們不但需要了解目前存在的技術難題與挑戰,更重要的是要弄清楚為什么各國政府會大力推進這項技術。
為什么氫能車輛頻頻被“拋棄”?
從技術上講,燃料電池是一個能源轉換設備。氫燃料電池有別于普通電池,它是一種電化學反應,利用氫和氧來發電,水和熱。它的反應所造成的廢棄物中,大部分都是水,只有極少量的CO2和 NOx。它的工作效率是純粹的氫氣的兩三倍,而且沒有噪音,也沒有污染。
但為什么,在擁有如此多優點的情況下,還是有那么多廠商“拋棄”了燃料電池車?而這一切,都離不開氫能源的產業鏈。
整個氫能產業鏈的結構具體是:氫氣制備、氫氣儲運及加注,以及氫氣應用。在這些技術中,氫氣的制備是氫能應用的基礎,而氫氣的儲運及加注則是氫能應用的核心保證,多個方向的應用是氫能實用的主要方式,也是氫能最好的表現形式。按照產業鏈的定位,供應鏈中的企業可以分為三類:
上游,主要包括生產,運輸,氫氣等;
中間,是燃料電池,以電堆、儲氫設備及附件為主;
再往下,則是氫氣加注站,新能源汽車等領域的應用領域。
將這三大部分區分開來,讓我們分別來看一下各個方面的問題與挑戰:
一、關鍵技術的難點
對于燃料電池的核心技術,所有人都不會陌生,但到目前為止,也只有美國的杜邦公司,有能力將其商品化。日本還有一家公司,它也能制造,但是因為一些大家都知道的理由,它不愿意把它賣給任何一個國家。
二、費用過高
1、燃料電池汽車由于其較為獨立和復雜的電源系統,直接造成了其成本的提高。舉個例子:豐田米拉的價格是69000美元,在同等級別的其它驅動車型中是遙遙領先的。
2、資料顯示,目前國內每一個加氫量超過200 kg的加氫站都要花費超過1000萬元人民幣,這樣高的造價無疑成為制約加氫站迅速發展的最大瓶頸。
3、在現有技術水平上, Pt為 HFCs的催化材料。白金在世界范圍內的產量非常少,而且非常貴(大約是黃金的2倍),每年的產量在200噸左右,其中60%都是作為珠寶原料使用。另外,鉑的催化作用對氫的純度有很高的要求,至少要在99.99%以上。
三、治安方面的考慮
而燃料電池的加氫,也離不開一條完整的氫氣生產、運輸網絡。氫氣自身的安全問題,加氫燃料的安全問題,以及在運行中的安全問題,都必須得到很好的解決。一般而言,氫氣站的儲氫設備應滿足耐高壓、有在線監測、有危險時能自動報警、經濟性好等要求。很明顯,要達到上述要求,初期造價將不會很低。
國內相繼出臺支持燃料電池的政策,但專家們并不認為這是一個好消息。
在國家政策的推動和扶持下,中國在整車、動力系統和關鍵零部件等方面已經取得了一定的進展,并已經形成了一套完整的、擁有自主知識產權的燃料電池汽車和燃料電池大巴動力系統技術平臺。在產業鏈配套方面,我國已經初步形成了燃料電池發動機、動力電池、 DC/DC變換器、驅動電機、供氫系統等關鍵零部件的配套研發體系,實現了百輛級動力系統與整車的生產能力。目前,主要表現為“動力系統平臺整車適配、電動-電動混合能源動力控制、車載高壓儲氫系統、工業副產氫氣提純利用”。