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江苏盐城氢燃料汽车发展优势

2018-04-26 作者:亚宁 来源:中国客车网
  引言:氢能和燃料电池是实现能源清洁化、低碳化发展的重要途径

  1、盐城清洁能源:自然禀赋和地理位置优势

  盐城是江苏省面积最大的市,是江苏土地后备资源潜力最大的地区。盐城风电和光伏发电具有资源禀赋优势和技术储备优势,可为电动汽车提供清洁电能,为盐城市综合利用自然资源形成清洁能源链,推动电动汽车发展提供基础条件。盐城天然气田为中国东部沿海地区陆上最大的油气田。

  清洁能源取代传统能源是盐城汽车产业发展必由之路,尤其盐城具有丰富废氢燃料1.5万吨及可制氢产业具有一定规模,如果在氢燃料能源技术方面突破,将建成盐城氢能源燃料电池汽车产业基地成为可能。

  氢能源燃料电池汽车是盐城新能源汽车的发展主攻方向,相比新能源纯电动汽车,燃料电池汽车在续航和加氢时间方面具有得天独厚的优势。

  2、盐城清洁能源“海上三峡”

  盐城市沿海风力资源丰富,具备发展大规模风电场的条件。根据《江苏省风力发电发展规划(2006~2020年)》,全省风电可开发总量2100万千瓦,其中陆上300万千瓦,海上1800万千瓦。盐城沿海风电可开发总量1470万千瓦,其中陆上170万千瓦,海上1300万千瓦,占江苏省风电可开发总量的2/3以上。根据盐城市风电产业发展规划,到2016年全市风电装机容量将达到300万千瓦,到2020年将达到1400万千瓦。

  盐城市在风电、光伏发电、天然气等清洁能源来源方面的优势,将帮助盐城市在未来从容应对国际对低碳制造和碳关税方面的要求,并在与国内其它区域开展低碳成本竞争方面获得巨大优势。

  同时盐城市光伏发电产业也在迅速发展,预计到2020年盐城市太阳能发电总装机容量将达到10万千瓦。

  盐城市迅速发展的风力发电产业和光伏发电产业将为盐城市电动汽车充(换)电站带来充足可用的清洁电源,从而保证盐城市电动汽车充(换)电站发展的“源头清洁”战略有效实施。

  打造国家“风电车”项目示范基地:突出绿色化和智能化,先行启动以“风•电•车”绿色智能示范区为特色的节能与新能源汽车示范推广工程。精心打造“风•电•车”绿色智能示范区。

  综合考虑风电场资源、生态环保需求、项目展示度等因素,在盐城选择特定区域作为“风•电•车”绿色智能示范区。围绕“住宅、交通、基础设施”等主要耗能环节,建立相适应的风电供应基础设施,逐步导入电动汽车,有序导入智能电网、智能交通、家庭和社区能源管理系统等;依托盐城海水淡化项目的副产品氢气,适时启动小批量燃料电池汽车示范项目;重点开展风电接入、车网互动、智能交通等方面的关键技术和系统验证,实践探索出一套“风•电•车”产业融合发展的可行的模式,取得经验后不断扩大示范规模。

  作为沿海城市盐城具得天独厚自然资源,风力发电、光伏发电、生物质发电与供热、地热利用、太阳能热水,是加快推进新能源汽车能源重要源泉. 优化发展陆上集中式风电、大力发展分散式风电,积极推进海上风电,建成沿海风电场完善工程等风电设施.

  风电发电规划发布新能源汽车路线: 将有利于风电行业健康的发展,鼓励风机企业在风机大型化领域创新、发展,对风电企业激励,促使其加快在大型风机领域的研发、应用速度。从全球风电装备业发展的趋势来看,高质量大功率的风电机组市场运行。  

  盐城“光风电”清洁能源车具备自然资源:海洋和滩涂资源,盐城拥有丰富的滩涂海洋资源,沿海滩涂面积45.53万公顷,其中潮上带1677平方公里,潮间带1610平方公里,分别占全省的67%、64.6%、60.8%。隶属于东台、大丰、射阳、滨海、响水等县(市)的沿海滩涂,近期可供开发利用的面积达1300平方公里。

  电力资源:全市共有发电厂16座,总装机139.64万千瓦,年完成供电量17.1亿千瓦时,现有运行中的35千伏及以上变电所184个,其中,110千伏、220千伏、500千伏变电所分别为47座、12座和1座。变电器313台,容量为7779.10兆伏安。

  光能资源:盐城市太阳年辐射总量为116.2-121.0千卡/cm2,一年中以7、8、9月为最多,1、2、12月为最少。全年光照时间平均在2280小时左右,其中春季占25%,夏季占29%,秋季占24%,冬季占22%。

  风能资源:年平均风速2.8-3.4米/秒,春季最大,秋季最小。若以日平均风速≥4米/秒作为风能利用的起始值,则盐城市日平均风速≥4米/秒的年平均日数为63.3-156.8天,以大丰为最多,建湖最少。国家已批准在盐城市的东台(装机容量20万KW)、大丰(20万KW)、滨海(20万KW)、响水(20万KW)四地建风力发电场。

  盐城清洁能源产业:放大“风光互补”产业特色,风电重点发展3兆瓦及以上海上和陆上低风速风力发电机组及与其配套的各类发电机、叶片、轴承、整机控制系统、变桨系统、偏航系统等零部件,光伏重点发展晶硅太阳能、薄膜太阳能电池及组件,并网、离网光伏逆变器、太阳能跟踪装置等光伏系统配套产品,以及光伏、热利用、热发电等太阳能生产装备,加快风电、光伏产业链向高端发展,价值链向两端延伸,打造千万千瓦级海上风电基地,千兆瓦级光伏发电基地,千亿元级新能源装备产业基地。

  3、百辆级燃料电池汽车商业化示范运行5个城市之一盐城

  ---(北京、上海、郑州、佛山、盐城等城市开展百辆级燃料电池客车、轿车、物流车、邮政车等商业化示范运行)  

  氢燃料电池车: 氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置(单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”,也曾出现过,比如宝马的氢能7系)。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车样,因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。
  

  组成:氢燃料电池车主要由高压储气罐、氢燃料电池堆栈、燃料电池升压器、动力蓄电池组、驱动电动机和动力控制单元等组成。
  

  原理:在燃料电池堆栈里,进行着氢与氧相结合的反应,其过程中存在电荷转移,从而产生电流。与此同时氢与氧化学反应后正好生成水。

  燃料电池堆栈作为一个化学反应池,其最为关键的技术核心为“质子交换薄膜”。在这层薄膜的两侧紧贴着催化剂层,将氢气分解为带电离子状态,因为氢分子体积小,携带电子的氢可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去,但是在携带电子的氢穿越这层薄膜孔洞的过程中,电子被从分子上剥离,只留下带正电的氢质子通过薄膜到达另一端。氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子正电和电子、将氧气拆分 成氧原子以捕获电子变为氧离子(负电),电子在电极板之间形成电流,2个氢离子和1个氧 离子结合成为水,水成为了该反应过程中的唯一“废料”。从本质来讲整个运行过程就是发 电过程。随着氧化反应的进行,电子不断发生转移就形成了驱动汽车所需的电流。
  

  国外氢燃料电池车的研究概况: 据最新统计迄今为止推出的燃料电池汽车中,压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行。各公司出产的 FCV(燃料电池车)从续驶里程、最大时速,到燃油经济性,乃至储氢的压力等方面,都取得了较大进展。

  目前日本、韩国和美国等发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发, 现在已取了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。

  国际燃料电池汽车现已进入技术与市场示范阶段。中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉指出,国际从上个世纪90年代到2005年,解决了燃料电车对车用工况的适用问题;从2005年到2012年,解决了降低燃料电池成本问题,使其成本接近纯电动车,目前丰田燃料电池车mirai售价在38万左右。可以说2015年是燃料电池元年,开始市场化。

  国内氢燃料电池车的研究现状: 对于国内而言氢燃料内燃机的研究比较滞后。直到上世纪 80 年代,才涌现出了以浙大、天大等著名高等院校为主要代表的对氢内燃机的探索研究,而且研究工作主要针对的是混合燃料发动机,氢燃料通常作为辅助燃料与汽油、柴油等传统燃料混合燃烧。

  总的来说我国对氢发动机的研究起步较晚,在关乎氢燃料发动机发展的众多关键技术领域仍然处于空白阶段或是刚刚起步的阶段,如较大规模的制造氢能源、发动机增压技术、氢气的供给系统与系统的安全、发动机控制策略、污染物排放控制技术、综合电子控制管理系统等等都存在不足。在研究的内容方面,绝大多数只是高等院校的理论性探索研究,在核心技术方面差距仍较大,整体的技术水平不高。

  经过十几年发展,在燃料电池领域我国基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术;建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台;形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系,具有百量级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。

  氢燃料电池依然是国家关注重点:今年的《政府工作报告》中,对新能源汽车的提法有了新的改变:“鼓励使用清洁能源汽车”。这意味着政府更鼓励新能源汽车的多元化发展,包括纯电动汽车、插电混动汽车、燃料电池汽车等。

  随着技术研发和试验考核不断深入,我国燃料电池汽车面临着发展后劲不足,技术创新突破难、产业化基础薄弱、专业人才缺乏、法律不够完善等难题,严重阻碍了我国燃料电池汽车技术进步。

  重视基础设施和成本,特别是完善法规标准等问题。燃料电池最核心技术就是MEA,国家要强调自主开发。我国和国外差距部分在于MEA的在线测量。这正是丰田的特点,不仅能够控制水,而且能够在线测量,该技术只有丰田拥有。希望赶快把MEA在线水含量测量做出来。

  从关键材料上看,国内燃料电池材料达到国际水平。燃料电池的企业,投资建立燃料电池关键材料与部件的生产线,为燃料电池大规模建立成本奠定基础。

  此外,从2016年至2020年新能源汽车补贴政策来看,补贴额度将大幅退坡,但补贴退坡仅针对于纯电动和插电式混合动力(含增程式),氢燃料电池并没有受到影响,依然维持在20万的补贴水平线上。

  国内氢燃料电池车的应用: 2008年我国自主研制的基于大众帕萨特车型,通过改制和集成最新一代燃料电池轿车动力系统平台氢燃料电池轿车在同济大学新能源汽车工程中心举行赴京发车仪式,并在奥运会期间投入运营。这20辆燃料电池汽车以氢气为能源,经氢氧化学反应生成水,从而真正实现零污染。

  北京奥运会和上海世博会上使用氢燃料电池车都展示了我国在氢燃料电池车开发应用上的实力和进步,但我国氢燃料电池的研究水平与欧美一些发达国家相比,尚有一定差距,主要表现在我国氢燃料电池轿车车重200多千克,价格贵5倍以上。而且氢燃料电池车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段。

  盐城氢燃料电池汽车发展优势:绿色发展是盐城市的战略方针。清洁能源汽车是盐城实现产业升级的转型升级的战略选择,氢燃料电池汽车是新能源汽车发展主攻方向之一,相比纯电动汽车,氢燃料电池汽车在续航和加氢时间方面具有得天独厚的优势。

  盐城每年有1.5-2万吨盐化工废氢可以利用,同时,“海水淡化+风光电”制氢是可再生能源与新能源汽车产业协调发展的重要途径,是盐城绿色发展的典范。盐城成为我国第五个氢燃料电池汽车示范城市。

  积极抢抓盐城列入国家第五个氢燃料电池汽车示范、推广应用试点城市契机,按照市场主导、创新驱动、重点突破、协调发展的要求,重点推进清洁能源汽车整车及关键零部件研发、制造和产业化,通过产品推广应用、强化研发创新,不断改善发展环境、壮大产业规模,争取用3年左右时间,把盐城建设成为中国清洁能源汽车研发与生产基地、清洁能源汽车推广应用重点示范城市、以绿色交通为首要标志的低碳生态环保模范城市,争取在2020年前,将盐城建成国内一流、世界知名、具有核心竞争力的清洁能源汽车产业基地。

  抢抓战略机遇,立足盐城实际,以创建我国最佳“风•电•车”绿色智能示范区、建设世界知名低碳智慧城市为突破口,以组织开展节能与清洁能源汽车特色示范推广为总抓手,以节能与新能源汽车整车为龙头,以电池、电机、电控、轻量化材料、充电设备为关键,做大做强存量,战略引入增量,深入推进“四有三聚”,力争建成特色鲜明、占据产业链高端、具备核心竞争力的节能与新能源汽车产业,为盐城经济、社会和环境的可持续发展奠定坚实的基础。

  “十三五”期间拟在南北(东台-响水)东西(大丰-建湖),贯穿盐城大市区,建成氢燃料加注网络。推广应用五千辆氢燃料电池汽车。成为国内外规模最大的氢能源汽车生产运行示范基地。

  政策保障氢能燃料电池汽车发展:财政部、科技部、工业和信息化部、国家发改委发布《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,对纯电动汽车、插电式混合动力汽车的补助标准实施退坡机制,但对氢燃料电池汽车的补助标准并未进行下调,甚至个别车型还有所提高。《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》规划提出,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。

  盐城成为国家氢燃料电池示范城市,获得国家、省级政策支持,车辆补贴标准与国家相关机构协商,尽早明确补贴细着。同时,市级财政补贴氢能加注基础设施和车辆购置补贴。在加氢站建设方面,可以将加油站、充电站一体规划,统筹资源,协同发展氢能加注系统。设立氢能源汽车产业发展基金,对制氢、加氢和氢燃料电池及系统的研发和产业化提供资金保障。

  附件:1

  奥新新能源汽车

  ---铝空燃料电池电动汽车

  奥新新能源为盐城国投集团全资子公司,是专业从事纯电动、增程型、燃料电池纯电驱动车辆研发、生产和销售的综合性高新技术企业。

  奥新核心研究领域“铝空燃料电池电动汽车”:世界各国都在研究车用金属燃料电池,均处于保密阶段。我国也有金属燃料电池的实际应用, 如上海和北京应用的锌空气电池大客车。铝空气电池理论比能量为8178wh/kg,其各种新能指标均优于锌 -空气电池(理论比能量1360 wh/kg),在轻质金属(Li、Mg、Zn、Fe等)类别中被认为是最适合商品化的电池。

  本项目铝空气电池理论比能量为8100 wh/kg,锂空气电池比能量最高,是全世界研究的热点,但安 全性是其最大的难题,而锌空气电池比能量太低,经济上没有商业化意义,铝空气的比能量仅次于锂空, 没有安全性隐患,是合作双方均认可的首选方向,在90年代实际装车系统比能量为180~200 wh/kg,体积比能量为250wh/kg。是目前能量密度最高的电池之一,其用锰系催化剂可以大大降低电池的成本,负极材料铝合金的制备工艺和铝的储量都可以支撑铝空电池大批量产业化,阳极空气电极根据不同的使用 要求和场所可以达到2000~5000小时的寿命,电解液为中性盐溶液或碱性氢氧化钾材料,价格便宜,制备工艺简单。

  附件:2

  “十三五”氢能源燃料电池汽车

  ---“新能源、新氢能、新交通”盐城产业规划可行性报告

  导言:

  新能源取代传统能源是盐城汽车产业发展必由之路,尤其盐城具有丰富废氢燃料1.5万吨及可制氢产业具有一定规模,如果在氢燃料能源技术方面突破,将建成盐城氢能源燃料电池汽车产业基地成为可能。

  氢能源燃料电池汽车是盐城新能源汽车的发展主攻方向,相比新能源纯电动汽车,燃料电池汽车在续航和加氢时间方面具有得天独厚的优势。

  盐城首批尝试在南北(东台-响水)东西(大丰-建湖),贯穿盐城境内,建成氢能源燃料电池汽车全国乃至全球最具示范效应的新能源交通网络。“新能源、新氢能、新交通”成为国内外规模最大的氢能源汽车运行、生产基地。

  一、氢能源燃料电池汽车整车方面盐城运行规划

  盐城首批氢能燃料电池整车运行规划:“东台-响水”南北交通,“大丰-建湖”东西交通体系,前期推广600台大巴+600N台物流车;同时在盐城主要公共交通替50%:2016年1200台,2017年3000台,2018年8000台,2019年3万台,2020年5-8万台,产值300亿新能源汽车产业规模(新能源汽车占比:燃料电池汽车50%)。最终目标是形成年产10万套汽车燃料电池模块、5000台氢燃料整装客车、3万台氢燃料物流车、10-15万台氢燃料乘用车产能基地。为了实现盐城燃料电池汽车产业规划:

  首先,充分利用盐城氢能源丰富资源,寻求国内外技术、资金、人才引进,将盐城建成氢燃料电池汽车核心产业基地,为盐城汽车产业更新换代作出长远规划;

  其次,盐城奥新、登达、起亚、中大等整车企业应把氢燃料电池汽车发展纳入规划,并切实加大投入,通过现有国家级盐城新能源产业园、长三角新能源汽车研究院、盐城新能源汽车联盟机制加强相关企业间在车辆技术、关键零部件供应商培育等方面合作,加快氢燃料电池汽车体系协同运作;

  第三,要加大在氢燃料电池汽车发展方面的支持力度,鼓励有条件的企业积极参与,为产业化创造条件,推动建立和完善氢燃料电池汽车及相关技术标准体系,积极参与相关国际标准制定;

  第四,由于氢燃料电池汽车技术在国外,所以应加强国际合作和交流,力争以多种形式借助国际科研资源、产业资源尽快缩小差距,提升盐城氢燃料电池汽车发展水平;在相关科研资源要向氢燃料电池汽车关键技术领域倾斜,强化基础研究,并会同整车、关键零部件企业加强市场化研究,集中攻克功率特性、寿命、冷启动、续驶里程、成本等难题。

  二、基础设施及加氢站规划

  对新能源汽车储能系统、燃料电池、驱动系统、整车控制和信息系统、充氢加注、试验检测等共性关键技术以及整车集成技术集中力量攻关,不断完善科技创新体系基础设施及加氢站建设。

  为了加快氢能低炭交通在盐城范围内的普及,盐城需要做好前期氢能站规划建设,形成一定的“固定-移动加氢网络”。预计2016-2020年建成9个加氢站(基建:6个固定站、3个移动站):横贯盐城南北-东西交通路线,氢站完备网络预计3×(2+1n)(3:大盐城、东台响水、大丰建湖;2:固定站;1n:移动站);同时积极推进加氢站网络建设步伐,目标在3年内完成30座加氢站的建设,加氢站分布合理,形成盐城大市区、南北、东西交通公路核心区域连接“固定+移动”加氢网络,打造氢能源交通体系先行旗帜。考虑加氢站初期建设费用1000万元/座,政府现行投入一半以上,通过竞标入股引入企业参与营运,让加氢站初期投入政府投入,企业竞标参股营运,实现氢能源交通体系建设步伐。

  三、氢能源燃料电池产业条件

  氢燃料电池汽车具有一定的产业条件,燃料电池堆和氢气罐两个关键总成部件具备产业化规模。氢能源燃料电池汽车产业化具备条件:

  1、整车成本通过产业化降低成本;2、市场环境(油价,环境等因数)或政府政策导向,为零排放车辆提供前期扶持;3、加快氢站等基础设施建设满足燃料电池汽车日常的使用需求。

  由于氢能源燃料电池发展在我国还处在探索阶段,但我国尤其盐城具有丰富氢能源资源优势,发展氢能源燃料电池汽车需要我们奋起直追,保持与国际合作,同步发展,通过长三角新能源汽车研究院平台和国内著名清华大学节能与新能源汽车工程中心合作,跟踪世界最前沿加拿大巴拉德技术(巴拉德公司是全球最顶尖的氢燃料电池研发和供应商),形成燃料电池模块、整装客车、物流车、乘用车的产能规模,建成具备较大规模氢能源燃料电池汽车城,同时让盐城成为中国乃至全球新能源汽车普及全面化示范智慧城市。

  四、政策支持加快氢能燃料电池汽车产业发展

  财政部、科技部、工业和信息化部、国家发改委发布《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,对纯电动汽车、插电式混合动力汽车的补助标准实施退坡机制,但对氢燃料电池汽车的补助标准并未进行下调,甚至个别车型还有所提高。《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》规划提出,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。氢能源燃料电池汽车的产业化是摆脱石油依赖,环境污染的终极目标,只有在政府扶持及相关政策鼓励下,推动氢能源产业发展,对氢能源重视通过规划、政策、财政、补贴等综合措施,给相关研发机构和生产企业充足财政补贴,预算2016年从现有3亿元预算倍增3*3亿元(整车企业、研发机构、营运单位)到真正产业市场化,政府通过股份化让企业参与、退出机制实现商业化运行。起步预算3亿带动氢能源燃料电池汽车项目补贴政策计算:若以600公交、1200物流车地补总额2.5亿基础计算,平均公交20万,物流10.8万。5000万的基础设施补贴,国补2400万,则基础设施投入7400万,平均每站1200万。(不算土地成本,移动站无补贴)

  结合盐城汽车产业规模,实现传统汽车转型新能源汽车,尤其氢燃料电池汽车产业结构提升,可以预计氢燃料电池汽车可以参照现有“氢燃料电池汽车中轻型大中型客车、中重型货车的门类,补贴金额为30万-50万元。”预计未来国家、地方层面燃料电池乘用车、物流车国补15-20万(2015国补+地补:纯电动乘用车9万、专用车13.5万),地补实现1:1情况下,加氢站财政、补贴1000万/站,快速发展氢燃料电池汽车发展成为强有力扶持。政策延续同时,氢燃料电池各类汽车到2020年补贴不退坡,且补贴延续至2030年水平。为氢能源替代所有非氢能源汽车产业规模集聚能量,实现氢能源燃料电池汽车取代非氢能源汽车终极目标!

  附件3 氢燃料电池汽车发展阶段分析

  1、国外

  同济大学新能源汽车工程中心张存满教授介绍说,氢燃料电池汽车的发展经历几个时间段。

  通用在1966年开始研发氢燃料电池汽车,本田开始于1992年,丰田起步于1996年,掀开开始于1998年。

  2002—2008年,尚属于实验研究阶段,没有正式的运营使用;2008—2015年,属于产品与社会结合的阶段,开始投入使用。在2008年,本田生产FCXClarity首款氢能源汽车用于租赁业务,到2014年丰田Mirai燃料电池车。韩国在2013年批量生产现代TucsonFCEV燃料电池车。

  2015—2020年,氢能源汽车进入普及阶段。张存满教授表示,2015年是氢燃料电池汽车的元年。根据计划,2016年本田正式销售新一代的Clarity氢燃料电池汽车,戴姆勒2017年也将正式销售旗下的氢能源汽车。据介绍,戴姆勒本来预计在2014—2015年就推出氢燃料电池汽车,但是为了进一步降低成本,去年开始与日产、福特合作开发氢燃料系统。

  2020—2025年,普及扩大阶段,氢能源汽车快速发展,到2025便开始商业化。

  2、国内

  中国在2001年开始进行氢燃料电池汽车的研发工作,起步相对国外较晚。

  2001—2008年,属于技术研发阶段,还没有具备生产氢能源汽车的能力。直到2008年北京奥运会推出的氢燃料电池示范车,才引起关注。

  2008—2020年,技术与社会结合阶段,在2010年,氢燃料电池汽车再次以示范车的身份出现在上海世博会上。2014年,上汽启动的“创新征程——2014年新能源汽车万里行”活动中,荣威750燃料电池车以其动力强劲且操控性能稳定的特点,成为国内氢燃料电池汽车技术的代表。

  2020—2025年,从2020年开始,预计国内氢燃料电池汽车开始普及,到2025年是普及扩大化阶段。很多企业也开始着手布局氢能源汽车项目,为新能源终极目标做准备。

  2030年——商业化阶段开始。

  张存满教授表示,我国从2001年中国才开始注重氢燃料电池的研发工作,从起步阶段进入到商业化阶段,整体来看,我国氢能源汽车技术要落后国外5—10年的时间。目前,我国以蓄电池电动汽车为主要的发展方向,大量的物力、人力、财力投入,至于氢能源的发展状况并不乐观。并且国家政策没有主导作用,所以氢能源汽车的发展会有一定的滞后。

  中国车企的发展方向政府的影响很大,自主研发的自由灵活、引领作用不明显。张存满教授指出,与国外相比,无论日本、韩国等亚洲国家,还是美国、德国等欧美国家的汽车企业的自主研发占主导作用,具有前瞻性,市场自由灵活度高。“未来国内外氢燃料汽车发展的差距缩小可能性不大,令人担心的还是差距的拉大,主要还是看国内自主品牌是否持续投入发力。”

  国内外氢燃料电池汽车现状对比

  汽车工业的差距,技术的积累是其中的一个重要因素。从传统汽车的发展史来看,中国的技术积累时间相对短,落后于那些拥有百年历史的汽车强国。

  通过以下几个方面的比较分析,可以看出当前我国氢燃料电池汽车技术与国外存在的差距。

  1、成本。国外已经把氢燃料电池汽车的成本控制在30—40万元人民币,与起步阶段相比,成本已经减少一半左右。未来还会有新的突破。

  2、续航里程。已经能够达到500—700公里,与电动汽车相比,不再有“续航焦虑”。

  3、加注时间。氢燃料加注时间能够控制在3—5分钟。续航里程和加注时间已经完全能够与传统燃油车相媲美,但是环保效益更明显。

  4、抗低温和高温性能出色。可以在-35℃~45℃的温度区间运行,抗低温和高温性能出色。这点与电动汽车相比优势更突出,温度过高或过低都影响电动汽车的运行。

  5、寿命能够达到10年,或20万公里。

  由上可知,国外氢燃料电池汽车的续航里程已经实现了500—700公里,水平已经超过《中国制造2025》中实现500公里的目标要求。“国外的氢燃料电池汽车现阶段的发展水平是中国2025年要实现的发展目标。中国要在氢燃料电池汽车的研发方面加把劲了。”

  当前中国氢燃料电池汽车存在的瓶颈

  中国氢燃料电池汽车目前在下列几个方面还存在着亟需解决的难题:

  1、燃料电池堆技术:可靠性差,功能密度低,成本高;

  2、高压储氢系统:高压储氢瓶以及阀减压的制造;

  3、电池组件:质子膜、碳纸、催化剂以及双极板产业链的不完善;

  4、电池辅助系统部件:风、氢气循环泵的缺失;

  5、发动机系统集成与控制:稳定可靠性;

  6、组建系统:投入不足。

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