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燃料电池 新能源汽车产业突破新法宝? 2017-02-16 10:49  来源:中国消费者报  吴博峰 ︳ 我要分享

  

丰田氢燃料电池车

 

       中国消费者报报道(记者吴博峰)“燃料电池具有零排放、效率高和能源密度高等优势,如果把氢燃料电池和现有的动力蓄电池的优势结合起来,可弥补上电动汽车方面的短板,同时又实现了真正的零排放。”近日,国家科学技术部部长万钢在2017中国电动汽车百人会论坛上明确表示,燃料电池在我国动力蓄电池纯电动汽车发展过程中具有发展优势,要借此来推动新能源车发展。

  不久前,日本汽车制造商本田和美国通用汽车联合宣布,将合作生产氢动力燃料电池车的新一代系统,保持在环保车领域的竞争优势。

  无论是汽车生产制造商,还是政府官方都发出了将燃料电池作为未来新能源车突破重点的信号,这显然不是简单的巧合。

  那么,燃料电池究竟能否引领新能源车未来发展?2017年,燃料电池站在了新能源车发展的风口浪尖上。

  电池问题阻碍新能源车市场化发展

  今天,你愿意买一辆新能源车作为出行工具么?对待这一问题,不少消费者都犯了“选择困难症”。

  购买新能源车,意味着必须适应现在使用环境和车辆本身远不完善的性能;不买新能源车,在现阶段其享有的较高国家和地方补贴,确实是一个不小的诱惑。

  其实,这样的想法不难理解。从新能源车发展“元年”开始,“里程焦虑”一直困扰着人们。而这与电池性能的表现有着直接关系。

  目前,在新能源汽车领域得到广泛应用的锂离子电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元锂电池和钛酸锂电池,应该说,锂离子电池支撑了我国现阶段新能源汽车产业的发展。

  上述电池虽然具有诸多优点,但其充电时间较长和充电安全性一般等问题让很多消费者并不满意。工信部部长苗圩曾公开表示,我国新能源车虽然连续两年产销量居世界第一,但仍处于初级阶段,有些问题亟待解决。

  其中,电池就是需要解决的“痛点”问题之一。

  众所周知,可以规模化生产的电池当中,锂电池因比铅酸电池技术更加成熟,成为各大车企追逐的对象。但锂电池本身不产生能源,现在锂离子电池中的锂不能发电,只是储存电能而已。使用的时候放电,等到电量用尽,只能进行再次充电。所以锂电池本身要靠外部电源供给。

  如此一来,需要给电池不断补充“能量”以保证正常使用。不过,充电两个字说起来容易,真正实施起来却让人难以接受,动辄五六个小时的常规充电,换来的是200公里左右的续航里程。

  此外,动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下,动力电池就不能再用于电动汽车驱动,这意味着新能源汽车的使用寿命终止。如果直接将电池淘汰,必将造成资源的严重浪费,同时也会导致环境污染。

  据中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。如何实现这些动力电池的回收利用,也是一项重要的课题。

  目前国际上很多车企,包括丰田、现代、通用、日产、奔驰都在开发相应的燃料电池车。

  据记者了解,燃料电池即氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比,燃料电池可以补充燃料,通常是补充氢气。“对我国而言,氢能由于它的低碳属性,在能源的转型和升级上会占有重要的位置,特别在交通领域的应用已经形成共识。现在美国、日本等主要国家已经把这样的共识变成战略,甚至变成实践。希望各方携手来推进氢能燃料电池汽车技术和产业的发展。”中国汽车工业协会常务副理事长张进华对《中国消费者报》记者说道。

  燃料电池应用优势明显

  

汽车燃料电池

      “终于等到你,还好我没放弃……”在历经了多年的市场检验后,新能源汽车也等来了一位“最佳拍档”——燃料电池。

  近年来,燃料电池汽车的迅猛发展,其高效节能以及零排放或接近零排放的良好环境性能,使之迅速成为当今世界能源和交通领域开发的热点。

  科技部电动汽车重大项目监理专家组组长王秉刚在接受《中国消费者报》记者采访时表示,现在有越来越多的车企关注到燃料电池这一领域,虽然在短期内还难以大规模市场化,但发展方向是正确的。

  燃料电池之所以受欢迎,源于其更为优越的性能表现。

  首先,燃料电池的发电装置使用的是电化学发电,先转化成热能燃烧,再转化成电能,目前这一装置已实现产业化,大幅提升了燃料利用率。换句话说,同样的能量可以行驶更远的里程,这对于广大新能源车主而言,绝对算是一个利好消息。

  另外,燃料发电过程中没有噪音,且燃料电池在本质上就是氢气和氧气,化学反应产生水,环保性能突出。

  除了汽车技术层面,充电似乎也是一个问题。传统燃油汽车,在三五分钟内即可完成加油,但是新能源汽车充电,却要长得多。

  对于这个“不便”,燃料电池优势就更为明显了。通过充填氢气,或者更换电解液,即可完成“充电”过程。而氢气就像汽油一样,只要纯度合格,压力达标,实际上是没有区别的。

  据记者了解,为推动燃料电池汽车发展,国务院在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中,特别部署了发展燃料电池汽车,计划在关键基础器件、燃料电池系统、基础设施与示范三个方面加大研发和投入力度,并提出在未来几年要攻克车用燃料电池耐久性技术、推进加氢站建设和燃料电池汽车示范运行等多项工作。

  而最新公布的国家补贴政策方面,纯电动客车中央补贴上限是30万元,而燃料电池大中型客车补贴高达50万元,并且燃料电池客车补贴额度不退坡,因此,对燃料电池客车来说,到2020年前是非常好的发展机遇期。

  可以预见,国家规划和政策的双重利好因素,无疑会对燃料电池汽车发展起到积极的推动作用。

  自主品牌还需加把劲

  2016年,我国新能源汽车依然保持较快增长速度发展。

  中国汽车工业协会数据显示,去年新能源汽车销售50.7万辆,比上年同期增长53%。在市场整体火热的背景下,也进一步拉动了以自主品牌为主要力量的各大新能源汽车企业销量,纷纷刷新历史新高。

  然而,上述成绩并不能代表自主品牌整体硬实力的体现。

  记者了解到,“国家新能源节能与新能源汽车技术路图”明确了燃料电池系统、整车发展技术路线,将逐步提高系统性能、延长寿命、降低成本,推动燃料电池汽车的发展。

  遗憾的是,针对这一技术路线的落实,自主品牌显然要比国外车企“慢半拍”。

  面对有望成为左右新能源车胜负手的技术领域,丰田、本田、现代都早早推出了量产版的燃料电池汽车,国际主流的电池厂持续关注燃料电池的研发,多家车企推出了量产的计划。

  反观我国燃料电池车,和国外产品在整车总设计、经济性、续驶里程等方面的差距不大,但在燃料电池发动机的功率和车企的研发投入方面明显低于国外水平,如上汽的燃料电池发动机在35-50kW左右,而国外的基本在90-100kW的水平。

  其实,根本原因在于我国装车的燃料电池发动机的体积功率密度低于国外先进水平。总体来说,目前自主品牌在燃料电池乘用车方面还没有大的进展,仅在燃料电池商用车上率先实现了小批量生产以及商业化应用。据记者了解,宇通客车已经开始生产燃料电池客车,并有两款客车进入新能源汽车推广目录。“从技术来说,我们基本具备了发展氢燃料电池汽车的条件。所以在中国要不要做燃料电池,有没有这样的基础,答案是肯定的,要做燃料电池,我们具备一定的基础,但是有差距,我们跟国外的差距仍然非常大。”同济大学新能源汽车工程中心主任章桐教授总结道。

 

责任编辑:倪敏
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