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氫燃料電池有哪些明顯明顯優勢及發展狀況如何

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月14日  

就氫燃料電池汽車來說,得益于其噪聲小、污染少、高能量密度等優點,得到了世界多個國家和地區的青睞。今年5月份,李克強總理在日本訪問期間,參觀了豐田汽車位于苫小牧市的北海道廠區。在參觀其氫燃料電池車期間,李克強對氫氣壓縮儲存和加氫站布局等問題表現了重點關注。這次參觀使氫燃料電池再次回到公眾的視野,也引發了業界關于中國會不會加速燃料電池汽車發展的猜想。那么氫燃料電池到底有哪些明顯明顯優勢?現階段氫燃料電池的發展狀況又如何呢?

2018年6月28日,在由清華大學、中國電動汽車百人會與國際氫能委員會共同舉辦的“氫能產業創新發展論壇”上,全國政協副主席萬鋼、清華大學校長邱勇、中科院院士、清華大學教授歐陽明高以及來自中國工程院、國際氫能委員會、國內外氫能企業代表等就氫能的發展發表了各自的觀點。

其中,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示,他本人并不看好氫能源汽車發展。他稱:“經過多方實踐,鋰離子電池系統更適合替代汽油機,氫燃料電池系統更適合替代柴油機。這是當前技術研究為什么聚焦燃料電池商用車的原因。”

在這場學術討論中,中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示,氫能是能源領域的未來之星,被很多專家稱之為終極能源,認為人類最終應走向氫能社會。清華大學校長邱勇也認為,氫能具有明顯的提取與應用優勢,是能源轉型的重要方式,具備推動經濟可持續發展的潛力。國家能源集團總經理、中國工程院院士凌文在演講中還總結了中國在氫能發展方面的三個優勢。1、資源儲備屬于缺油少氣、相對富煤的狀態,而煤制氫在所有制氫方式中是最便宜的;2、每年有大量的可再生能源;3、化工企業有大量的副產氫。

億歐汽車了解到,據相關數據顯示,2017年全國共有10家車企的22款燃料電池商用車進入當年新發布的推薦目錄,其中客車19款,專用車3款。很顯然,目前商用車是燃料電池汽車的核心發力區。此外,2017年全國燃料電池商用車產量為1226輛,其中物流車車型產量居首。據最新中國汽車公告數據顯示,目前全國共有25個燃料電池車輛公告,除上汽榮威的一個轎車公告外,其余24個都是商用車。

目前上汽、中通、宇通、福田歐輝、中車時代電動、中植、奇瑞、蘇州金龍等14家企業已經著手布局燃料電池車領域。今年6月份,廣東省人民政府發布了《關于加快新能源汽車產業創新發展的意見》,指出要全力推進公交電動化(含氫燃料電池汽車),在此之前,北京、上海、蘇州、武漢等地也已發布了氫燃料電池汽車相關產業政策。有政策利好的加持、企業的大力投入,看似前景一片大好、未來可期的氫燃料電池汽車市場,同時也面臨著各方的質疑。

在此次活動中,萬鋼在演講中提到了目前國內商業化示范運行已經遍布了很多地方。宇通、中通、東風相繼研發了樣車并進行了示范。按照統計,目前已經累計運行的車輛有近千輛,運營加氫設施的有12座,在建的有近10座。同時,他也指出了我國燃料電池汽車發展面臨的七個主要問題:

1、產業化、商業化進度嚴重滯后;2、關鍵技術難題久攻不下、差距明顯;3、產業鏈薄弱,工程化能力不足;4、企業主體作用缺失;5、制氫、供氫、加氫系統落后,造成氫成本劇增;6、技術標準、檢測體系嚴重滯后;7、國際開放合作亟待加強。

萬鋼認為,我國的整車企業與豐田、奔馳等國際車企相比還存在一定差距。乘用車企業中,除上汽之外,其他上市公司并沒有把發展氫燃料電池作為核心著力點。對此,北汽集團總經理張夕勇則表示,要打通氫燃料電池汽車的商業化之路,需突破三大難關:技術關、成本關和商業模式關。

不過,要說起氫燃料電池汽車的發展,就不得不提日本。早在2014年4月,日本政府制定了“第四次能源基本計劃”,明確提出了加速建設和發展“氫能社會”的戰略方向。日本豐田汽車也于2014年底開始販售世界第一款氫燃料電池車Mirai,2015年時更是將市場布局延伸至美國及歐洲。據介紹,Mirai一次可加氫5千克,每千克1100日元,約合人民幣66元。官網數據顯示,加滿一次氫需要大約3分鐘時間,可行駛650公里。在基礎設施建設方面,日本目前共有約100個加氫站。

除了日本之外,美國、歐盟、和韓國也都投入了大量資金和人力進行燃料電池車輛的研究,通用、福特、克萊斯勒、豐田、本田、奔馳等大公司都已經開發出燃料電池車型并已經上路行駛。

基于氫燃料電池汽車發展面臨的若干問題,現代汽車副社長、國際氫能委員會聯席主席Yangwoong-chul表示,國際氫能委員會將致力于多邊的國際合作,在全球范圍內進一步發揮氫能委員會的作用,幫助企業實現氫能技術方面的創新,并與各個成員國家和企業來建立一個更加繁榮的氫能技術發展環境。

2017年11月22日,聯合國波恩氣候變化會議舉辦期間,國際氫能源委員會在麥肯錫管理咨詢公司的協助下,發布了全球首份《氫能源未來發展趨勢調查報告》。報告指出,到2050年,氫能源需求將是目前的10倍。預計到2030年,全球燃料電池乘用車將達到1000萬輛至1500萬輛。巨大的發展空間使得各國和各大企業加大了對氫能產業的關注和投入,希望通過發展氫能掌握國際能源領域的制高點。

嚴格意義上來說,氫燃料電池是一種發電裝置,像發電廠一樣,是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。其原理是電解水的逆反應,也就是將氫氣和氧氣分別置于陽極和陰極兩端,氫質子穿透質子交換膜(PEM)的孔洞與氧分子結合,在催化劑的作用下發生氧化還原反應。燃料電池的發電效率可以達到50%以上,正是由于其直接將化學能轉換為電能,不需要經過熱能和機械能(發電機)的中間變換的特性。

作為被定義為“零排放”的清潔能源,氫燃料電池在20世紀60年代就已被應用于航天領域,隨著人們對制氫技術的不斷探索與創新、氫燃料很快就被運用于發電和汽車。氫能能否成為未來能源制高點,不管在業內還是學術屆仍存爭議,需要更多實踐證明。

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