“氢轿车”开展正驶入快车道
第四届世界氢能与燃料电池轿车大会上,参观者在氢燃料电池轿车驱动原理展台前驻足观看。
加氢三分钟,续航700公里,真实完成零排放……近年来,作为新动力轿车的首要技能途径之一,“氢轿车”正带给人们无量的幻想空间。
前不久,我国金属双极板水冷电堆技能获得重要打破。北京嘉新鲜动力科技有限公司依托清华大学毛宗强技能团队,成功研宣布40千瓦车用金属双极板水冷电堆产品。第三方测验效果显现,产品在体积功率密度、大电流继续安稳放电才干、单位面积放电电流密度等要害指标上,全面临标世界一流产品,构成了具有彻底自主常识产权的中心技能系统。
那么,我国氢燃料电池轿车技能开展怎么?还有哪些瓶颈?未来远景怎样?记者进行了采访。
加注时刻短、续航路程长,氢能被业界视为传统内燃机抱负的代替解决方案
氢能,被视为21世纪最具开展潜力的清洁动力,是一种二次动力。它的来历多样,能完成终端零排放、环境友好;它的用处广泛,除了发电、发热,也是抱负的交通代替动力。
上世纪70年代起,氢能的一起优势被世界社会注目。一些国家活跃开发氢能、燃料电池等新一代动力技能。近年来,我国也大力支持氢能工业的开展。将氢能运用于轿车行业,打造氢燃料电池轿车,是各方深思熟虑的效果。
世界氢能协会副主席、清华大学核能与新动力技能研究院毛宗强教授介绍,氢燃料电池轿车加注时刻短、续航路程长、零排放、无污染,被业界视为传统内燃机抱负的代替解决方案。并且,氢能效能高且安稳,仅少数水就能制备出可观的氢气,再转换成电能,简略便当。
从技能原理看,氢燃料电池由电堆、电控、供氢设备、供空气设备等部件组成。“电堆是组成燃料电池的最根底、最要害的中心部件。电堆中的氢气和氧气相遇,发生化学反应发生电。其间的技能难点在于,整个进程有必要完成气、水、热、电、力这五个要素的彼此协同,才干释放出最大效能。”毛宗强说。
关于氢燃料电池,世界一般两条技能道路并行:金属双极板水冷电堆和石墨双极板水冷电堆。前者在低温发动、体积与功率密度等方面具有优势,后者在可靠性、寿数和本钱等方面有利益,是现在燃料电池商用车的首选方针。
我国是世界上氢资源最丰厚的国家,一起具有最大的轿车商场。但氢燃料电堆技能间隔世界领先水平,还有必定间隔。
专家解说,电堆要害技能首要由世界干流车企把握。“电堆规划技能门槛高,对资料、加工工艺等要求极高。想要开展得好,有必要依托自主立异。”毛宗强说,他带领的嘉清团队,便是经过提高电堆单位、缩小电堆体积等技能立异,下降电堆的本钱,提高了电堆的体积功率密度。
寻觅合适的商业化途径也不容忽视。当下,国内氢能轿车大都采纳“锂电池+氢燃料电池”的电电混合形式,未来将向纯氢燃料轿车方向开展。多家国内企业斗胆测验、继续攻关,完成氢燃料电池在大巴车、物流车、重卡、专用车等不同运用场景的工业化运用。
氢燃料电池轿车的开展不仅是一个技能问题,还依靠于整个工业链的支撑
近年来,跟着技能成熟度提高,氢燃料电池技能道路逐渐遭到注重,“氢轿车”开展也驶入“快车道”。2019年,氢能初次写进《政府工作报告》,要求“推进充电、加氢等设备建造”;有关部门密布出台方针,引导并鼓舞氢能和氢燃料电池技能的开发运用;大部分省区市出台氢能开展规划,行将到来的2022年冬奥会也有望为工业带来新机遇……
在云浮(佛山)氢能标准化立异研制中心主任赵吉诗看来,氢燃料电池技能现已逐渐进入工业导入期,远景宽广。“国内氢燃料电池轿车的保有量现已超越6000辆,经过这几千辆车逐渐做验证,有了支撑,就能促进技能进步、下降本钱,为规划化、工业化奠定根底。”
但是,氢燃料电池轿车开展不仅是一个技能问题,还依靠于整个工业链的支撑,特别是上游的氢气制取、储运以及加氢站等根底设备。“只要打造出‘制、储、运、加、用’一体化的工业链,才干进一步推进氢燃料电池轿车工业化和氢能商业化。”赵吉诗着重。
在制氢方面,有电解水、煤制氢、天然气制氢等首要办法。我国氢能来历广泛,既有很多的工业副产氢气,又有很多弃风弃光电、低谷电等可供制氢的存量资源。氢制备出来后,需求运送至加氢站并贮存。我国遍及选用20兆帕的气态高压运送,经济性和运送功率较低。
此外,我国长时刻把氢归于危化品办理,也在必定程度上限制了氢能的运用。赵吉诗说:“认可氢的动力特点,依照车用动力进行办理,才干进一步满意氢燃料电池轿车工业化的需求。”
作为氢燃料电池轿车的根底设备,加氢站也需很多新建。据了解,从2006年第一座加氢站落地,我国已累计建成61座加氢站,仅上一年一年,就建成30座加氢站。广东国鸿氢能科技有限公司副总经理燕希强介绍,建造一座日加氢才干在500—1000千克的加氢站,本钱在1500万—2500万元。他主张,未来可采纳加氢、加油、充电站混建的方法来逐渐下降运营本钱,扩展加氢站建造规划。
国家层面也开端注重氢燃料电池轿车根底设备的建造。本年4月,国家动力局发布《动力法(征求意见稿)》,初次将氢能归入动力品种;6月,住建部办公厅发布关于国家标准《加氢站技能规范(部分修订条文征求意见稿)》,拟新增液态氢贮存相关内容及技能标准。一系列方针的落地,有望进一步推进全工业链降本增效。
燕希强表明,氢气的制取、储运以及加氢站等工业链各环节,直接决议了氢气的加注价格,即车辆的运用本钱。“现在氢燃料轿车的动力本钱与燃油车差不多,急需经过工业链上游的规划化,来下降氢燃料的运用本钱。”
我国氢燃料电池轿车开展较快,中心技能方面还存在间隔,应继续加大研制投入
曩昔10年,我国新动力轿车累计推行超越450万辆,但大部分以纯电动轿车为主。2016年,中国轿车工程学会发布的《节能与新动力轿车技能道路图》估计,我国氢燃料电池轿车累计销量在2020年、2025年和2030年将别离到达5000辆、5万辆和100万辆。
近年来,我国氢燃料电池轿车销量增速显着。从2015年仅有10辆,到2019年全年出售2737辆,累计销量达6000多辆,已达成2020年的阶段性方针。其间,氢燃料电池商用车开展较快,在物流配送、公共出行等范畴,完成了氢燃料轿车的商业化落地。乘用车方面,国内一些车企尽管也在活跃研制,但规划相对较小,占比较低。
在上海重塑动力科技有限公司董事长林琦看来,乘用车出产量大,又面向消费端,开发、验证的周期较长。此外,加氢站现在还没有构成网络,使得氢燃料电池乘用车相对纯电动轿车,依然开展较缓。赵吉诗也以为:“假如技能打破带动本钱下降,乘用车商场巨大。”
技能层面,我国现已开始把握了氢燃料电池电堆、空压机等要害资料技能,大部分零部件能完成不同程度的国产化,但与国外先进水平比较,仍存在必定间隔。“氢燃料电池电堆的中心零部件,如催化剂、质子交流膜等,一些要害资料和部件仍依靠进口,中心技能离工业化还有必定间隔。”鸿基创能科技(广州)有限公司副董事长、首席技能官叶思宇表明。
本年4月,财政部等发布《四部委关于完善新动力轿车推行运用财政补贴方针的告诉》,提出争夺经过4年左右时刻,树立氢能和燃料电池轿车工业链,要害中心技能获得打破,构成布局合理、协同开展的杰出局势。“技能和工业的全面开展需求必定的沉积。”叶思宇说,要从工业继续健康开展的视点动身,不断加大研制投入,把常识效果转化成工业,并经过产学研结合,促进立异技能开展。
专家一起指出,放眼新动力轿车范畴,氢燃料电池轿车与纯电动轿车既有必定程度的竞赛,又相得益彰,要害是要可以构成动力革新的合力,一起驱动一个愈加夸姣的未来。跟着我国在燃料电池电堆技能上获得打破,等待更多的演示企业以点带面,推进我国燃料电池和氢能轿车工业的有序开展,构成氢能经济的兴起态势。
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