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燃料电池产业化还有多远?_汽车问答网

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5个回答

目前的新能源汽车大致可以分为三大技术路线,纯电动汽车、插电式混动汽车以及燃料电池汽车,由于氢气被认为是当前最丰富的清洁能源,不仅易于储存和运输,作为汽车燃料被使用时也能够实现二氧化碳零排放,所以氢燃料电池汽车被认为是新能源汽车的最终形式。但是氢燃料电池的成本以及氢气的价钱居高不下,极大的制约了氢燃料电池汽车的产业化进程。以丰田mirai为例,其燃料电池组的成本高达17.4万元左右,而同等续航的三元锂电池成本约为9万元。丰田Mirai每百公里燃料电池的耗氢量约为1kg,以美国为例,美国加氢的成本约为14美元/kg,每公里的成本大概是1块钱,远远高于电动汽车和燃油车的成本。目前燃料电池的主要催化剂是铂,而铂属于稀缺的贵金属资源,价格十分高昂。所以在没有找到更经济的催化剂之前,燃料电池的成本很难降低。其次加氢站的稀缺也是个很大的难题,截至2020年2月,中国已建成正在运营的加氢站仅有12座,均未实现商业化运营。同时加氢站的投资建设成本极高,一座中型加氢站至少需要投资上千万元,远高于加油站和充电站。所以我认为燃料电池汽车想要实现产业化,还有很漫长的道路。只有等燃料电池和制氢的成本降下来了,加氢站普及了,氢燃料电池汽车才能真正实现产业化。

小编觉得,氢燃料汽车想要真正得到发展,需要有多方面的条件进行推动,最终想要产业化或者商业或应用,还是需要政策的大力扶持,当然,真正商业化,还是有很长的路要走,下面小编就来给大家做一个简单的分析。 技术瓶颈需要突破:氢燃料电池发展了这么多年,但并没有取得非常大的进步,真正的难点在于氢燃料电池的安全性和稳定性问题。如果这个技术本身不攻破,是很难推动氢燃料汽车的普及和发展的。 配套加氢站的建设要跟上:氢燃料汽车虽然加注一次氢燃料,可以提供非常出色的续航里程,而且也没有太多污染,但问题是,现阶段,全国的加氢站数量还是屈指可数的,而且,加氢站的建设难度,成本都要比充电站的建设要高很多。如果配套的加氢站建设不跟上,想要氢燃料汽车成为新风口难度也很大。 氢燃料汽车的价格是否有优势:如果技术瓶颈得到攻克,配套加氢站的建设也跟上了,但如果氢燃料汽车的价格还是很高,相比传统燃油车或者其他新能源车型,要高出很多,终端消费者如果不买单,想要让氢燃料汽车成为新风口,难度可想而知。 小结:不论是技术瓶颈、还是配套加氢站的建设,以及整车成本是否有优势等问题,都决定了氢燃料汽车是否会成为下一个新风口,至于电动车补贴退坡,对于氢燃料汽车来说,影响还是不大的。希望此文可以回答楼主问题。

燃料电池汽车启动以后,将车载储氢罐中的氢气进行解压,传送至燃料电池堆,利用电解水的逆反应,使氢气与空气中的氧气结合,产生电流供电机运转,驱动车辆前进。因此,从本质上看,燃料电池汽车也是一种电动汽车,只不过它行驶所需的电能,是以消耗氢气的方式获得的。氢气是目前已知最绿色清洁的能源之一,其反应产物只有水,不会给环境带来任何不良影响,而且它的能量密度比汽油还高,非常符合当今世界高能量密度与高清洁度相结合这一能源利用的发展趋势。再加上燃料电池汽车具有加氢速度快、低温性能好等特性,可有效解决当前电动汽车续驶里程不稳定、充电速度太漫长等弊端,因而一部分人士认为,燃料电池汽车,才是新能源汽车发展的终极目标,应尽早推动燃料电池汽车产业化。目前,丰田的Mirai和现代NEXO已在燃料电池汽车技术上,迈出了较大的步伐。和日本、韩国相比,我国燃料电池汽车技术相对较为落后。今年1-7月,我国氢燃料电池汽车产销分别完成1176辆和1106辆,比上年同期分别增长8.8倍和10.1倍。虽然增长率喜人,但从产销量数据可以看出,燃料电池汽车的产业化道路还非常坎坷。氢气是一种二次能源,是需要消耗电能以化学反应的方式制取出来的,即便是利用工业副产氢,也是需要耗费大量电能提纯后,才能供燃料电池汽车使用。这些耗费的电能如果直接给电动汽车使用,经济性更佳,且不会造成新的浪费。像电解水制取能供氢燃料电池汽车行驶100公里的氢,需要耗费可供电动汽车行驶400公里的60度电,浪费相当严重。在没有找到一条经济环保的制氢道路之前,燃料电池汽车的环保效果值得商榷。燃料电池汽车的造价相当昂贵。目前,燃料电池在美国大概是每千瓦1500美元一2000美元,国内100瓦的燃料电池也需要1万元人民币。丰田Mirai的续航超过600公里,燃料电池组最大功率为114kW,这样算下来,燃料电池成本在17.1-22.8万美元之间。而目前电动汽车要实行续驶里程600公里,电池容量大约需要80kWh左右,由于三元锂电池每瓦时的价格已降至1元左右,电池组成本只需8万元。由于目前燃料电池堆的使用寿命最长只有5000小时,国内燃料电池堆的寿命只有2000-3000小时,所以它的经济性非常难以让人接受。氢气的体积非常庞大,必须经过压缩,才能进行正常储运。目前,工程师是把氢气加压至35-70兆帕后,以加压的方式来储运氢气的。而70兆帕的高压储氢罐每平方厘米需承受700公斤压力,比家用高压锅的威力要大得多了。这么高压力的储氢罐,装在车上,带给用户的安全压力,可想而知。要实行燃料电池汽车产业化,必须解决能源补给问题。截至2020年底,全球加氢站只有369座,对外开放的只有273座;而目前我国投入使用的加氢站仅有23座。建设一座日供氢200公斤的加氢站,需要1000多万元。这么点加氢站,建设一座加氢站需要这么大的投资,可见燃料电池汽车产业化道路的确是困难重重。因此,要实现燃料电池汽车产业化,必需彻底解决其在安全性、经济性以及基础设施建设方面的问题,并寻找到一条不以消耗电能制氢后再发电的道路,否则根本就没有什么意义。

燃料电池车,即以液态或者气态燃料产生电力驱动电机。通常指氢能源的燃料电池车,用电解水的逆反应,让氢释放电能,直接驱动电机带动车辆运动。由于氢是地球上取之不尽用之不竭的能源,而且在驱动汽车时,排放的只有水气,没有二氧化碳,可有效减少环境污染,且无需消耗化石能源。因此自从燃料电池技术出现就引起了全球各国的密切关注,我国立项开始研究燃料电池技术可以追溯到上世纪五十年代。目前燃料电池技术已经广泛应用于航天和军事领域,只是因为成本问题,一直无法达到大工业产业化发展的需求。在汽车领域尝试了多年,还是无法实现突破。我们举个例子,一辆燃料电池车的成本是同等续航里程动力锂电池纯电动汽车的两倍,而每百公里的使用成本相当于油耗14升的大排量燃油汽车。如果目前锂动力电池汽车购买成本高,但使用成本低可以算是一种平衡,燃料电池车显然不具备这种平衡,购置成本和使用成本都偏高。我们总在说制约纯电动汽车普及的因素包括充电桩普及和充电效率低,燃料电池车充“氢”效率和加油效率近似,然而基础设施建设成本太高,一座加氢站建设周期起码两年,成本高达2千万人民币。如何降低燃料电池系统成本?如何加快布局加氢站、进一步降低氢气成本?这是燃料电池车实现商业化必须解决的难题。目前国家政策方面积极鼓励燃料电池车的研发,确定在客车和物流车中应用的推广方向,并规划在2025年全国建成300座加氢站。然而短时间内解决成本和技术问题并不现实,产业化突破并没有太大的机会。

我国燃料电池产业起步比日本晚,但近年来也取得了长足进步。经过20多年的研发和示范运行,目前我国已经初步掌握燃料电池电堆及其关键材料、动力系统、整车集成和氢能基础设施的核心技术,基本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,培育了一批从事燃料电池及关键零部件研发生产的企业,初步形成了以大学研究院所为主,骨干企业参与,涵盖制氢、储氢、输氢、氢安全及燃料电池技术的研发体系,实现了百辆级动力系统与整车的生产能力。截至2020年底,我国燃料电池汽车商业化订单已突破千辆,用于示范运营的氢燃料电池汽车有200余辆,全国范围内建成加氢站8座。不过,这组运营数字远不如纯电动汽车。“虽然燃料电池有电堆效率比内燃机高、完全没有排放污染等巨大优点,但是由于氢的储存方法未能确定,电堆体积过大,效率太低,质子交换膜使用贵金属多等具体技术问题未能攻克,燃料电池汽车真正产业化还面临较多困难。”董扬认为,当前我国燃料电池汽车与2009年的纯电动汽车状况相似,还属于“十城千辆”的规模化研发推广阶段。就产业成熟度而言,燃料电池汽车与动力蓄电池电动汽车相比,还有10年甚至更长的差距。

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