鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年12月07日
什么是氫能與燃料電池?
簡單的講,燃料電池就是能源轉換裝置,和內燃機相似,把一種能源轉化成另外一種能量。燃料電池是電化學的轉換裝置,可將化學能量轉化為電能。
這個裝置有很多的特別之處,它高效清潔、功率較高(可達到每升3.1kW的功率密度)、沒有噪音、充氣迅速(三分鐘充氣可以讓汽車行駛500-700km),是十分理想的能量轉化裝置。
以電池技術為參照,燃料電池的技術更為復雜,涉及到包括電堆在內的一整套系統。比如需要把氫氣通到燃料電池里,把空氣通過空氣壓縮機通到燃料電池里實現發電,再通過DCDC裝置將所得電力的電壓轉換到所需電壓等,這些也是燃料電池技術的難度所在。
作為能源轉化裝置的燃料電池具備和內燃機同樣的功能,也就決定了其用途的廣泛性,幾乎所有內燃機能發揮作用的領域,燃料電池都可以參與代替。比如能源交通、發電、家庭、移動電源、通訊基站和空間技術、特種、醫學領域等。
而在眾多的應用領域中,交通運輸層面的應用格外重要。早在2000年,福特公司CEO小福特就斷言燃料電池將終結內燃機的百年統治,實際上不止福特,全球大型汽車企業幾乎都認同了這樣的觀點。
美國的咨詢公司KPMG曾對全球汽車企業總裁進行過一項調查,結果顯示,2018年全球汽車企業總裁一致認為燃料電池汽車是當今發展的主流,而電動車則在2018年下降到第五位。
通過對電動車和燃料電池車的經濟性對比,我們可以發現的明顯特征是電動車在短距、小型車領域占有優勢,但在長距離、大型汽車領域,燃料電池則會更具優勢。基本上續航里程超過100km,燃料電池汽車就會處于優勢地位。
國內外燃料電池汽車發展進程對比
現階段,全球都在加快燃料電池車型的開發、推廣步伐,但在產業發展進程上,國內外存在一定的差異。
整體來看,國外燃料電池汽車的發展基本已完成技術驗證/用戶認可成本降低性能提升市場引入大規模制造五個階段。具有代表性的是2015年日本豐田推出的Mirai,標志著燃料電池汽車成功進入商業化階段,所以2015年也被視為燃料電池汽車產業化元年。
反觀國內,燃料電池汽車技術相對落后于國外,車型也大多處于研究階段,對照上述五大發展階段,基本上處于技術驗證階段,與國外存在著較大差距。
但值得注意的是,過去幾年國內燃料電池行業飛速發展,不同的行業、公司運用了不同的方法持續進行技術突破,盡管行業整體被歸于技術驗證階段,但實際上的用戶認可、降低成本、市場引入等環節在同步推進,有希望在較短時間內趕上國外先進技術。
氫能和燃料電池產業化四大瓶頸及應對策略
總體來看,當前燃料電池技術包括峰值效率、系統能量密度、低溫啟動等性能已基本達到商業化標準。但燃料電池的壽命和價格目前距離當前預期仍有一定差距,加上基礎設施建設、產業政策與標準的缺失,四大因素綜合限制了氫能和燃料電池的產業化發展。
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