鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1063次 | 2019年02月18日
分析氫燃料電池車的發(fā)展之路
技術(shù)壁壘
氫燃料電池技術(shù)門檻高,需要巨額投入,而在這方面目前大部分車企基礎(chǔ)薄弱,在氫燃料電池方面并沒(méi)有開展相關(guān)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備,其中包括催化劑雙極板等關(guān)鍵部分材料以及高壓儲(chǔ)氫罐、氫循環(huán)泵等無(wú)大規(guī)模量產(chǎn)的能力,總體產(chǎn)業(yè)鏈形成尚需時(shí)日。
成本控制
對(duì)于燃料電池而言,目前的最大的問(wèn)題是沒(méi)辦法進(jìn)行較大規(guī)?;瘧?yīng)用。根據(jù)美國(guó)政府部門最新數(shù)據(jù)顯示,2017年每生產(chǎn)1000套80kW質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)燃料電池,燃料電池系統(tǒng)成本為179美元/kW(包含高壓儲(chǔ)氫罐、電池堆、動(dòng)力控制單元等),每生產(chǎn)1萬(wàn)套燃料電池系統(tǒng)成本為79美元/kW,其中電堆成本為39美元/kW。
以Mirai為例,2016年該車產(chǎn)量已提升到2000輛,2020年這一數(shù)字將達(dá)到30000萬(wàn)輛,以這個(gè)數(shù)據(jù)這算,單套電池系統(tǒng)成本仍需1萬(wàn)余美元,相比鋰電池成本仍舊居高不下。
限制燃料電池應(yīng)用的最大問(wèn)題就是催化劑。Pt催化劑太貴,容易中毒,可是其他的催化劑相比而言性能差了不少。針對(duì)這點(diǎn)常用的方法是把催化劑材料做成納米級(jí)的顆粒,用最少的催化劑做出最大的效果。當(dāng)然新一代Miraiy已經(jīng)成功降低了約90%的鉑金需求,這也是一個(gè)巨大的突破。
燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率
我們知道任何一種能量轉(zhuǎn)換成另外一種,轉(zhuǎn)換效率都不可能是100%,電動(dòng)車直接使用電能,相對(duì)效率較高,相比較之下燃料電池先將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,然后再得以轉(zhuǎn)化,中間的能量損耗要多的多。
氫氣制備運(yùn)輸?shù)陌踩[患
氫氣是一種高危險(xiǎn)氣體,不僅具有很強(qiáng)的易燃易爆性,還有一定的窒息性,因此在氫氣運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題一不留神就會(huì)造成重大事故的發(fā)生。除了在運(yùn)輸中當(dāng)心之外相關(guān)人員需配備專業(yè)氫氣檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)氫氣是否有泄漏的情況發(fā)生。
產(chǎn)氫與用氫不在同一地方,將通過(guò)電解水等方式制成的氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)郊託湔?,是燃料電池車大?guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,我國(guó)氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)仍不足,能完成存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)少之又少,氫氣制備及加注企業(yè)整體水平依舊不足。
雖然氫燃料電池車的優(yōu)勢(shì)在于加氫時(shí)間短,僅需短短3分鐘。但在如此短時(shí)間完成加注,對(duì)整套系統(tǒng)承受能力提出了極大的挑戰(zhàn),一旦在此過(guò)程中氫氣濃度過(guò)高,就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。
與加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的依附關(guān)系
氫燃料電池車的發(fā)展與加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有密不可分的關(guān)系,如果燃料電池車銷售不好,則相關(guān)企業(yè)不愿鋪設(shè)過(guò)多加氫設(shè)備,如若加氫站無(wú)法普及,則勢(shì)必會(huì)影響氫燃料電池車的大規(guī)模推廣,這其中的利害關(guān)系不言自明。
氫燃料電池車無(wú)疑有著美好的未來(lái)和廣闊的市場(chǎng)前景,但其發(fā)展中面臨的問(wèn)題同樣不可忽視,從制氫、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)日麄€(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都遠(yuǎn)沒(méi)有形成規(guī)模,只有妥善處理和解決這些發(fā)展過(guò)程中遇到的問(wèn)題和隱患,它的量產(chǎn)和普及才能成為現(xiàn)實(shí)。至于未來(lái)氫燃料電池車能夠逆勢(shì)而起,我們也將持續(xù)關(guān)注。