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新能源汽车供氢系统

发布时间:2021-09-13 16:12:38

1、新能源汽车的新能源主要是氢吗?全息能源有在做新能源汽车吗?

他们只是研究制氢吧,不可能还生产汽车

2、新能源汽车有没有氢气为燃料的?

你好。目前新能源车辆是由以氢气为燃料的。但是大多是在公交车上。目前部分城市的公交车已经采用氢气为能源。希望我的回答对你能有所帮助,望采纳。

3、为什么都说氢能才是新能源汽车的未来?

2019年东京车展正式开幕,除了本田飞度和斯巴鲁LEVORG原型车正式亮相外,日本大哥大丰田仍占据“ C位置”,通过展示人工智能,无人驾驶等一系列科学技术思想出行方式,反映出丰田汽车未来出行的畅想。

车展前夕,备受关注的丰田氢燃料电池汽车的第二代Mirai概念车正式亮相。尽管它看起来非常惊艳,但看起来像概念车,但是从整体形状和细节上来说,这已经非常接近量产了。在外观上,这款近5米的车型整体上具有轿跑车风格,大嘴形也显示出整车的豪华感。内部工艺精湛,风格相当雷克萨斯的风格。专门设计了许多细节以突出车辆的技术特性。

特别值得注意的是,根据官方的说法,第二代氢燃料汽车的续航里程比上一代增加了30%,这意味着一次加氢可以行驶近650公里,而氢的充电过程仅需5分钟。

按照常识,这辆车长近5米,采用后轮驱动设计,非常豪华和未来感的车型。推出后,应售空。实际上,据官方消息,该车有望在2020年开始生产,并计划在欧洲,北美和日本销售,到2025年,丰田Mirai的产能将增加到20万辆。可以看出,对于丰田本身而言,这种车型的销量并不算高。

成本高且维护困难

根据相关报道,丰田Mirai于2014年上市,迄今已售出约10,000辆。原因只不过是汽车价格过高和维护费用困难。在获得补贴后,即使是“小型”模型也以近30万美元的价格出售,这对于需要在世界范围内找到加油站的模型来说是无法接受的。

同时,对于采用“黑色技术”的车型,丰田未来在技术上过于复杂,整个动力系统不仅与传统的燃油汽车有所不同,即使它类似于丰田的“双引擎”技术。只要。尽管维护成本不高,但是诸如储氢罐,燃料电池堆,增压器和功率控制单元之类的组件并不理想。其中任何一个都可能面临更高的维护要求。成本高,维修难度大。

支持基础设施薄弱,技术瓶颈难以突破。

数据显示,2018年中国加油站数量已超过100,000,并且有加氢站数量。根据相关数据,到2018年底,全球共有369座加氢站。其中,欧洲有152座,亚洲有136座,北美有78座。但是,在总共369个加氢站中,只有273个是所有人均可使用的公共加氢站。其余的加油站则保留给封闭的用户群和补给客车或车队车辆使用。可以看出,氢燃料汽车不仅受到加氢站数量的限制,而且在氢燃料的提取和储存方面存在很大的技术困难。那些了解氢的物理性质的人知道,尽管电解水和化石燃料可以产生氢,但它们也消耗大量能量。氢不同于汽油。氢气在常温下是一种气体,其密度非常低,很难液化。它在室温下不可液化,因此不容易安全地存储和运输氢气。从今年年初开始,挪威和韩国两个加氢站的爆炸已成为发展氢燃料电池汽车的重要因素。

氢燃料电池VS电动汽车,谁是“新能源”

关于作为新能源的“氢”和“电”的争论已经存在了很长时间。 “氢气”在十七世纪被医生发现为“空气”。直到21世纪,由于其易燃和爆炸特性,它的使用仍然更多。许多人抵制,直到现在,它的应用一直很广泛,但也受到限制。

作为“水之母”,其提取方法被认为需要更多的能量,许多人认为提取氢作为燃料是“不值得的”。同时,从燃料本身来看,氢是宇宙中最丰富的成分之一。就取之不尽用之不竭,它是迄今为止地球上最好的备用能源。最后,氢和氧结合在一起只能产生对环境几乎无害的无毒无害的水。

4、氢气为燃料的新能源汽车安全吗?会不会发生意外?

现在目前市面上的燃料新能源汽车主要是指氢燃料电动汽车,而其余零星的以甲烷或者其他能源为燃料的电动车适用范围只是叉车或者电厂之上。
对于燃料电池的安全性,氢云链认为,从目前市场上使用的情况来看,还是比较安全的,只是在充能和氢气保存方面存在着一些问题需要技术攻关克服。
下面,氢云链大体在3个方面,介绍下氢燃料电池在安全方面的现状:
(1)产业标准:
在车载储氢系统领域内,早已存在各种标准,包括我国的国标、ISO标准、美国SAE标准、日本JIS标准等。标准中不仅定义了压力数据,同时也规范了安全性能(具体安全性能包括应力、腐蚀、泄漏、震动等规范及实验方式),在标准层面已经保证了安全。
(2)阀门自动控制系统:
氢燃料电池汽车使用的氢气浓度比为99.99%,远高于遇明火爆炸的4.0-75.6%浓度比,如果遭遇来自外界的明火燃烧,系统则会自动关闭多级阀体。当车载检测系统侦测到储氢罐或管路出现氢燃料泄漏,控制系统会即刻关闭氢气输出,避免与氧气混合,确保不会自燃。
(3)储氢罐结构设计及应急处理系统:
储氢罐本身也有着很高的强度,以丰田Mirai为例,储气罐由三层结构组成,最内层材料是高强度聚合物,中层是强化碳纤维和高强度聚合物的混合材料,外层是玻璃纤维和高强度聚合物的混合材料,静止状态下不会由罐壁泄露氢气,即使受到枪击被贯穿之后也能保持瓶体结构,使氢气泻出而不爆炸;在车辆着火的时候,一个叫易熔塞的阀门会受热熔化,强制性地按照一定速度排出氢气。
综上所述,由于氢气有快速逃逸的特性,泄压后不易燃烧或爆炸。
因此有业内人士提出,在极端汽车碰撞冲击情况下,可以通过监控关键部件加速度等指标,通过系统确认发生碰撞之后开启泄压阀释放氢气、降低气罐压力来避免爆炸。目前来看,实现量产的氢燃料电池安全技术成熟,使用安全有保障。丰田mirai工程师在访谈中甚至公开保证,丰田氢燃料电池汽车在时速80公里碰撞,气罐绝对不会爆炸。

5、比亚迪:对于民用新能源汽车,换电和氢能都是扯淡,新能源汽车概念是啥?

新能源汽车的到来:新能源汽车到底是什么?

新能源汽车的推广越来越广泛,国家倡导鼓励国民开新能源汽车,在人们的意识里边,新能源汽车就是电动的或者是其他的对环境友好的能源运用的汽车,那么新能源汽车实际完整的概念是什么呢?

就新能源汽车的名词解释来说:“新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,或者使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。”那么真正想要明白新能源汽车的概念,首先就要知道什么是非常规的燃料,我们大家在平常开车用的燃料有:柴油、天然气、机油、汽油等燃料,所以这些燃料是比较常规的燃料,那么除此之外的燃料就是非常规燃料有:电动、氢气、生物柴油等,常用的燃料对环境具有一定的污染影响,而非常规燃料的运用属于低碳的特点,给我们一个好的环境。

那么新能源汽车又分为哪几种呢?新能源汽车主要分为四种:混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等,新能源汽车其实上就是低公害的汽车,减少那些对环境有污染的柴油等的使用,比如混合动力的汽车,采用传统的燃料的使用的同时配发动机改善低速动力输出、纯电动汽车就是用电力驱动,还有燃料电池电动汽车就是结合燃料电池组直接通过氢气和氧气的作用产生电能,从而发动汽车让汽车能够正常的行驶。对于新能源汽车来说,他们存在的意义就是降低温室气体的排放,保持一个好的空气,同时降低噪音污染,使汽车的性能达到更高效地使用,还可以让减少不可再生资源的使用。

6、中国的新能源汽车都是用电的,为啥不用氢动力当能量呢?

中国的新能源汽车都是用电的,为啥不用氢动力当能量呢?

新能源汽车技术路线之间的争议已成为2019年中国汽车工业发展(TEDA)论坛的重点。

“一些媒体电影将不再支持纯电动,转换为氢气燃料电池车,以及一些工业公司也认为我国新的能源汽车技术路线将被摇动。” 8月31日,财政部经济建设部门一流的巡逻曲秋柳在泰达说。

这种有争议的是纯电动汽车补贴的显着恢复,而氢燃料电池将在下一段时间内获得国家财务支持。但是,在过去几年中,在促进财政补贴下,我国的纯电动汽车发展迅速,形成了一定的技术突破,而且由于成本下降,它不再是行业依赖补贴的期限卖。

争端新能源汽车技术路线:氢燃料不会取代纯电动

事实上,在下一个阶段,国家对纯电动汽车的支持将主要应用于基础设施建设和便利性的应用场景。相关部门对纯电动汽车的支持态度没有变化。

然而,宋奇北指出,目前,全球制造竞争加剧,外部环境恶化。我国的新能源汽车和国际先进水平仍然有差距,一些新的能源汽车有一些深刻的问题和矛盾已经开始。

早在本世纪初,我国已经建立了“三垂直三级”(三个垂直:燃料电池,混合动力车,纯电动车三车辆技术;三级水平:多能量电力组装系统,驱动电机电力电池三个关键技术的研发布局。然而,整体而言,该行业已经发展到今天,该行业的共识是根据不同的实际情况和需求,新能源汽车发展不同的技术路线,而且它们是互补的关系而不是替代关系。

值得一提的是,在中国工程学院,杨玉生,视野,节能减排是电动汽车的宗旨。 “从电动汽车全部生命周期,长时间里程纯电动车不节省能量减排,插入混合动力车辆假节能减排,燃料电池电动车难以节约减排,较小的纯电动汽车真实节能减排,增加机动车辆是非常节能和减排。“杨玉生说。

新能源汽车深层矛盾

中国汽车工业正在进行调整期。在乘数销量的趋势下,该行业正在寻求新的市场增量。在今年上半年的汽车市场中,新的能源汽车市场提出了趋势,未来几年的规模将进一步扩大。

然而,由于补贴大,新能源汽车市场的增长率在近两个月内显示出大幅放缓。虽然新的能源汽车在过去几年中迅速发展,但目前的产品成本难以与燃料车辆进行比较,而新的能源汽车则重点关注销售有限的城市。

中国的新能源汽车市场面临着巨大的外部挑战,主要反映了市场的竞争和企业体系。中国的新能源汽车行业拥有一定的优势,但近年来,电力化趋势一直是全球汽车工业的发展共识。大众汽车公司,戴姆勒,宝马等传统汽车公司已经开始提高新能源汽车的研发,已开始进入中国的新能源汽车市场,这些品牌已积累多年的生产和技术,拥有某些品牌椅子,这将为中国的汽车公司带来挑战。此外,存在内部电源不足的问题。目前,我国的新能源汽车技术经济不能与传统燃料汽车相媲美,国际先进的新能源汽车差距了一定的差距。

“动力电池性能无法完全满足需求,汽车控制芯片,电机控制器等关键部件依赖于进口。一些公司盲目乐观,一些公司信心缺乏,是中国公司准备迎接挑战赛吗?我们仍然存在挑战是一个很大的不确定性。“宋秋玲说。

与此同时,纯电动汽车的一些根本问题尚未得到解决。同济大学燃料电池汽车技术研究所张彤表示,新能源汽车仍面临多种挑战。

“里程焦虑没有完全消除,虽然新的能源汽车实际更新里程约为300公里,但收费时间尚未得到解决,而快速充电技术在中国有很多问题。虽然成本控制已经进展了仍然很高。充电基础设施仍然不够。在充电领域,充电成本越来越高,充电接口也具有统一的标准问题。“张彤说。

从消费者的实际应用,纯电动汽车的经验过程仍然得到改善。此外,一些问题仍然难以在未来解决。

总体而言,新能源汽车行业的结构正在发生变化。随着纯电动汽车市场进入全面市场竞争的舞台,新能源汽车工业面临着巨大的问题。如何解决深层矛盾,这是至关重要的。

“政策应该是改革,电动汽车和电力电池必须安全第一,而不是英里,超过能源,必须改变这一概念,改变政策;企业管理应重新定向,在市场化下,必须减少电池,提高安全,节能减排,减少汽车的价格。而不是追求长长的里程纯电动,多重装载电池,废能,增加排放。“杨玉生说。

7、万钢建言新能源汽车发展:氢电协同并推出后补贴时代支持政策

6月18日,以“新起点、新战略、新格局”为主题的2021中国汽车论坛在上海开幕。

全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢就“加快新能源汽车发展,推进高端产业新突破”分享了自己的三个观点。

一、我国新能源汽车发展态势良好。

万钢透露,中国新能源汽车销量已经连续六年位居全球第一,截至今年五月的保有量达到580万台,占全球总保有量的50%,并进入到“市场+政策”双轮驱动的新阶段。

二、电力驱动、智能网联、低碳出行成为汽车产业转型变革的主攻方向。

万钢表示,低碳出行是汽车消费者使用方式的变革,要努力探索公共移动出行服务新模式,加快从汽车制造商向出行服务商的转型。

三、进一步加快我国新能源汽车发展。

万钢建议,应持续保持政策的连续性和稳定性,尽快制定出后补贴时代的新能源汽车产业支持政策。

“与此同时要发展氢电协同,支撑推进汽车电力驱动变革。加快形成我国新能源汽车技术和标准体系,加快建设退役电池梯次利用和资源回收再利用的产业体系。”

以下为发言内容参考:

我国新能源汽车产销量连续六年位居全球第一,产业链上下游有效贯通,电池、电机、电控等核心技术基本实现自主可控,产业总体发展水平处于国际前列。

截至2021年5月底,我国新能源汽车保有量约580万辆,占全球新能源汽车总量的50%。今年前5个月,新能源汽车产销超过95万辆,同比增长2.2倍,市场渗透率由去年的5.4%提升到8.7%。动力电池技术水平处于全球前列,宁德时代、比亚迪等五家国内动力电池企业装机量排名全球前十。多家整车企业的产品实现批量出口,新能源汽车成功进入欧美日发达国家汽车市场。

与此同时,全球新能源汽车产业也正在加速发展,欧美日均把智能新能源汽车作为新一轮科技革命的先导产业和主要载体,加大支持力度。

一是强化税收减免政策。欧洲将新能源汽车税收减免政策延长至2025年。美国不久前推出税收减免政策,专项支持新能源汽车使用和充电等基础设施建设。二是加快以碳足迹为主体的法规进程。欧盟将《关于电池和废电池的法规提案》由“指令”上升为“法规”,计划于2022年1月起实施。三是加大研发支持力度,加快产业化进程,近两年欧洲主要国家的新能源汽车产销增速和市场渗透率也均大幅提升。

电力驱动是汽车能源和驱动系统的技术变革,引领全球汽车产业向新能源汽车转型升级,成为汽车产业核心竞争能力的标志。电力驱动同时将引发汽车电力电子架构和智能控制系统的系统性变革。

新能源汽车在作为交通工具的同时,也可以成为储能和供能装置,在其停置时为城市电网补峰填谷,车能协同将提高电网调峰效率、安全应急等响应能力。

当前,我国和主要发达国家相继提出实现“碳中和”的发展愿景,国际汽车企业先后提出自身的“碳足迹”计划。国际社会“碳中和”的一致行动将进一步倒逼汽车产业加速电动化转型。

智能网联是汽车控制技术和运行方式的变革,是实现自动驾驶的关键支撑,是智慧城市、智能交通实现融合的抓手。当前,智能网联汽车技术呈现车路协同、融合发展的趋势,车路融合可以为自动驾驶提供超越感知视野的认知智能,在提升自动驾驶安全性的同时,有效降低附加传感器和芯片的成本。

与此同时,智能网联可以打通客流、物流、信息流,实现信息与城市、交通、充电设施的互联互通,为5G、智能化道路、能源互联网、智慧城市管理、大数据应用、信息安全等诸多行业提供产业融合的平台,最终将形成新型的市场生态体系。

低碳出行是汽车消费使用方式的变革,当前,新一代移动出行体系正在构建,呈现出多模式交通、共享出行、电动汽车、自动驾驶相结合的特征,提供全方位优质汽车产品和出行服务的多交通模式整体解决方案。我们要努力探索公共移动出行服务新模式,加快从汽车制造商向出行服务商的转型。

我国新能源汽车产业发展亟需进一步提升战略定位,加大支持力度,乘势而上,实现核心技术和产业链关键环节自立自强,为建设汽车强国、制造强国、科技强国提供重要支撑。在此,我提出以下几点意见,与各位交流分享。

一是应持续支持,保持政策的连续性和稳定性。建议有关部门加快研究制订后补贴时代的支持政策,延长新能源汽车购置税减免政策;保持对公交、物流、出租、公务等公共服务使用新能源汽车和充电、加氢等基础设施的财税支持;尽快制定支撑碳达峰、碳中和战略的系统政策。

二是氢电协同,共同支撑推进汽车电力驱动变革。氢能源具有来源多样化、驱动高效率、车辆运行零排放等特征,应积极发展适用于远程公交、中重型商用车和物流车的燃料电池汽车。将氢能纳入国家能源战略体系,制订国家氢能产业发展规划,完善配套标准法规和支持政策。有序推进燃料电池汽车区域应用示范工程,以高水平示范带动氢能产业持续健康发展。

三是融合发展,加快形成中国特色的新能源汽车技术和标准体系。构建面向车路协同、车网协同和车能协同的新能源汽车的电子电气和信息架构系统,形成具有中国特色融合发展的技术体系;要建立跨部门协同机制,加快产品管理、道路交通、网络安全等领域法律法规的制订和修订;加快路网环境建设,支持智能网联汽车的规模化量产应用,协同推动基于北斗导航、5G通信的高精动态地图、充放双向互动电网等新型基础设施建设。 

四是聚焦关键,加快核心技术突破。相关企业和科研机构应进一步提升锂离子动力电池的能量密度、寿命、安全性和环境适应性,前瞻布局全固态电池等新体系电池的研发;突破大功率长寿命燃料电池电堆及发动机关键瓶颈问题;开展碳化硅(SiC)功率器件、新型永磁材料等关键技术开发,建立下一代驱动电机技术体系。研发新型电子电气架构、车规级芯片、线控底盘平台等技术,实现核心技术和产业链自主可控。加快建设退役电池梯次利用和资源回收再利用体系。

五是开放合作,充分利用国际资源。要充分发挥中国汽车工程学会、中国汽车工业协会等行业组织的平台作用,在科技交流、标准制定、示范推广、政策经验分享等方面进一步加强国际交流合作,推动构建国内国际双循环良性互动的产业体系。

今年9月,我们将在海南举办第三届世界新能源汽车大会,目的是搭建高水平国际智能新能源汽车交流合作平台,支撑和引领全球汽车产业创新发展和转型升级方向。本届大会将以“全面推进市场化、加速跨产业融合、携手实现碳中和”为主题,推动我国深度参与全球汽车科技治理和国际标准制订,构建新能源汽车发展新格局,助力碳中和目标实现和全球绿色可持续发展。 

各位来宾,朋友们,中国汽车论坛致力于打造中国汽车界的重要交流沟通平台,已经成功举办了十届。本届论坛以“新起点、新战略、新格局,推动汽车产业高质量发展”为主题,希望各位与会嘉宾深入交流,贡献智慧,凝心聚力,为汽车产业高水平开放、高质量发展注入新动力,加快推动我国汽车产业转型升级。

8、新能源汽车氢燃料电池有什么好?

如果用一个词去形容刚落下帷幕的2018年CES大展,那一定是未来。无论是汽车圈内厂商还是科技界大咖都展示了自己对未来技术的理解。而在这众多未来黑科技之中,最让车叔对其充满无限遐想的就是现代发布的“下一代燃料电池车”——Nexo。

从设计到性能,Nexo相比前代全面进化

从外观上看Nexo和传统汽油车并没有什么明显分别,它的外观造型采用了2017日内瓦及上海车展上亮相的氢燃料电动概念车——FE Fuel Cell的设计元素,整体设计要比现代的汽油车更具科技感。贯穿车头的柳叶状LED大灯设计非常独特,侧面为了减小风阻采用了隐藏式车门拉手,相对来说车尾的线条就比较简单了。

总体来说,这款Nexo的设计告诉大家,虽然自己是一款氢燃料汽车,但是不用像丰田Mirai或本田Clarity Fuel Cell有那么怪异的造型。

当然,除了在设计上带来足够的新鲜感职位,现代Nexo在性能上也有了大幅度的提高和升级。根据现代的介绍,Nexo的氢燃料电池要比上一代的Tucson的燃料电池具有更高的效率,其扭矩达到291磅,百公里加速时间为9.5秒。除此之外,Nexo的续航里程为800公里,基本上提供了与燃油汽车相同的续航能力。并且,这款车将会在今年年初首先在美国加州发售,现代称这款跨界车将成为其新能源阵营当中的技术旗舰版车型。

氢燃料电池有什么好,让现代丰田都为她魂牵梦绕?

新能源汽车是未来大势所趋,车叔认为这已经没有什么悬念了。只是在发展的路径上,车企们的选择会截然不同。比如丰田,本田还有现代,都热衷与氢燃料电池汽车。除了现代Nexo,像丰田的Mirai、还有本田Clarity都已开始量产,并逐步开始面向个人销售。所以问题来了,让现代、丰田和本田所热衷发展的氢燃料电池汽车究竟有什么优势呢?

首先,我们简单的理解什么是氢燃料电池汽车?所谓的氢燃料电池汽车,其实就是用氢发电,然后再以电力驱动车辆。而氢燃料电池确实有很多优点,氢是地球上最广泛存在的元素之一,获取氢的途径也是多种多样,比如各种工业生产中都会产生大量氢气;更重要的是,燃料电池对环境排放完全无污染,因为它工作时的唯一排放就是H2O,也就是水。如果催化装置足够干净的话,这些水甚至是可以饮用的,或者灌溉花花草草也行。

其次,从便捷性、功能性方面来看,和普通汽油车相比,氢燃料电池汽车已经做到有过之而无不及。对比起新能源电动汽车,氢燃料汽车在充能时间上有明显优势,电动汽车快充要半个小时,而氢能源车加氢只需要3分钟。这对如今续航里程和充电技术仍是硬伤的普通电动车来说,简直是太完美了。

看似如此美好的氢燃料电池汽车,为何迟迟无法普及呢?

氢燃料电池确实好,优点要多少有多少,但不得不承认,目前氢燃料电池本身还有很多问题还是无法克服的。而这些都是制约氢燃料电池汽车还没有推广的根本原因。

一方面,氢燃料电池车昂贵的造价就是巨大障碍。因为使氢燃料电池持续稳定地发生电化学反应是需要催化剂的,可这个催化剂偏偏不是什么铜铁锌等便宜货,而是金属铂,也就是俗称为白金或者铂金的贵金属,这就瞬间提高了本身的造车成本。

另一方面,氢燃料电池的成本只是综合成本其中“小小的一部分”,其配套的基础建设才是最“烧钱”的,因为加氢站的投资是和普通加油站乃至充电站的投资是不可比拟的。据悉,加氢站的基础设施主要包括氢压缩机、蓄压器、冷冻机等,仅购置这些设备在目前大约需要5亿日元(约合人民币2500万)的投资,还不算地价、施工建设投资和后期运营的费用。一个加氢站的建设和运行成本要上千万美元,可是大街上跑得氢燃料汽车又有多少呢?

除了庞大的综合成本之外,氢气的制造和储存成本也是一大问题。目前制氢方法主要是甲烷水蒸汽转化法。这也是目前来讲最成熟、成本最合理的氢气制备方法。但问题是,在甲烷水蒸汽制备过程中,甲烷的逸出量超乎了人们的预期,高达7%,而甲烷的温室效应是臭名昭著的二氧化碳的86倍,这样还有谁敢说氢能源100%环保!

至于储存就更难了,与传统的汽柴油燃料不一样,氢气的存储成本高得多。氢气是非常特别的元素,说白了,氢气化学性质太活泼了,又是超低温,又是超高压,在运输和储存环节有各种的麻烦。这也直接导致氢能源运输和储存的成本非常的高。

车叔总结:从目前氢燃料电池的发展来看,本身技术上已经不再是瓶颈,而难就难在其综合造价成本,以及后期天价的基础建设。就算在韩国,也就计划到2025年增加到200个氢燃料加气站而已。所以,在成本以及推广这两大拦路虎面前,氢燃料电池汽车的普及恐怕还有很长的路要走呢

9、目前相关制氢技术在新能源汽车上的应用还要走多长的路?

通过特殊材料和相关技术装置可以将水转换成为氢气,氢气再通过氢燃料反应堆,产生电能,然后驱动车载电机和引擎,驱动汽车行驶。也就是说,其技术与网传的所谓的“水氢发动机”“车辆加水就能跑”并不是一回事,水只是一个必备的反应物,核心技术是制氢材料、装备和控制系统。


企业以及相关方面在宣传时一旦“本末倒置”,便容易让表象扰乱视听,迷惑公众,导致公众的认知与“水氢发动机汽车”的真实情况存在较大出入。实际上,把“车载水解即时制氢氢能源汽车”叫成“水氢发动机汽车”不过是个“噱头”,把它吹得神乎其神,造成公众误解的确有些“过了头”。


倘若“车载水解即时制氢氢能源汽车”所依傍的制氢材料和制氢装置这项技术真有专家所称这般真实可靠,那么,制氢技术何时成熟?在新能源汽车上的应用还要走多长的路?“车载水解即时制氢氢能源汽车”在使用经济成本和环境友好程度上是否优于或等同于化石燃油车和电动车?这些公众关心的问题也应得到回应。毕竟氢能源车性价比唯有超越或等同化石燃料车和电动车,才有市场和前景。

在氢能源车的研发上,需要时间和实践来检验。为今之计,最好的做法是,莫急于求成,沉下心来继续研究和试验,完成技术攻坚。相信公众是有足够耐心等待氢能源汽车大规模应用。

10、氢云研究:谁将主宰未来新能源汽车:氢燃料电池 or 固态锂电池?

作者 | tom 高级新能源分析师

我国油气资源匮乏,大幅度以来国外进口。为了保证国家能源安全,采取多元化能源发展路线。早期尝试了甲醇等生物质燃料,后又发展天然气、液化石油气燃料。随后又探索了超级电容、锂电池、燃料电池等技术,锂电池已经成功应用到交通领域,成为近年来新能源发展主力军。

锂电池能量密度,续航里程偏低,加之安全性存疑,一直备受业内外争议。而氢燃料电池技术突破,超高能量密度,成为业内外关注焦点。本文将从全新一代锂离子电池技术——固态电池,与氢燃料电池技术发展,分析二者优劣势,预判未来应用前景,供读者参考。

首先从全新一代锂电池技术——固态电池开始,分析目前固态电池技术产业化进程,及其技术优劣势。

1、固态电池产业化只差临门一脚,但续航改善有限

近一年多,台湾辉能开始与各大主机厂进行合作,测试电池包,这在氧化物固态电池领域具有标志意义。在10月22日东京车展上,丰田汽车CTO寺师茂树也表示,2020年东京奥运会示范运营固态电池汽车,2025年左右可以大规模生产固态电池汽车。以这些信息来看,辉能似乎在半固态电池产品和丰田硫化物全固态电池离量产越来越近。

2、辉能半固态锂电池初步具备小批量生产能力

近日,辉能CEO在某论坛上透漏了最新电池技术进展。通过论坛信息,我们可以看到目前辉能所谓固态电池并非全固态电池,而是采用添加少量有机电解液的半固态电池。添加少量有机电解液,可以大幅改善界面接触问题,使得电池性能几乎达到液态电池水平,同时在安全性、高低温性能、散热等方面还具有明显优势。这种半固态电池解决了目前液态锂电池安全问题,但没有解决能量密度问题。由于负极不能采用金属锂,其能量密度将不会有领先优势。

表1 主要锂电池技术路线特征

来源:氢云链

半固态锂电池具有与液态锂电池非常相近结构,其生产可采用低温压合、卷式生产工艺,保证半固态电池生产成本与液态锂电池具有一定可比性。目前陶瓷电解质生产规模较小,成本仍然较高,使得半固态电池原材料成本偏高。另一方面目前半固态电磁生产良率仍然低于液态电池。大规模生产之后,半固态电池成本会大幅下降,但与液态电池相比,可能仍然会处于劣势。总体来看,半固态电池核心优势是安全性,中短期(3-5年)内,成本仍然处于较大劣势地位。

图1 汇能固态电 

辉能也意识到半固态电池不能完全解决现在里程焦虑,全固态金属锂电池也在积极开发当中。全固态电池由于不添加有机电解液,其界面接触问题需要通过其他手段来解决,目前仍然没有较好的解决方案。为了提高固态电池能量密度,金属锂负极非常合适的解决途径,但金属锂负极技术及相关界面问题是非常大挑战。虽然辉能朝固态电池迈进了“半步”,但实现真正全固态电池还有更艰难的“半步”要走。

图2 固态电池产业发展趋势 来源:氢云链

3、丰田全固态电池可实现小批量生产能力

早在2014年,丰田就透漏2025年左右要实现固态电池汽车量产。近日,丰田执行副总裁兼首席技术官寺岛茂树(Shigeki Terashi)在东京车展前夕透露,丰田将在2020年东京奥运会期间推出一款搭载固态电池技术的新能源车,该款车预计作为东京奥运会和残奥会上运动员及后期保障人员的出行巴士。

图3 丰田固态电池样车

根据公开技术资料显示,丰田采用了硫化物固态电解质技术路线,正极采用现有三元材料,负极采用石墨。关键生产工艺采用卷到卷方式进行,总体上与辉能生产工艺有一定相同之处。在电极浆料、压合技术上采用了新的配方和方法。丰田固态硫化物电池在工艺上与辉能最大不同,是不需额外注入少量电解液。丰田固态电池可能是真正意义上的固态电池,这使丰田未来实现金属锂负极、高电压正极材料应用,似乎水到渠成。

从丰田所采用材料体系推算,其电池能量密度与辉能半固态电池相当,在能量密度方面不具备优势。由于无法获取生产良品率,无法判断其成本与辉能差异,且目前谈成本仍然为时尚早。在未来技术成熟的预期下,丰田和辉能所生产固态电池,成本可能较为接近。总体来看,目前丰田全固态硫化物电池体系,与辉能半固态电池体系优势基本相当,能量密度问题仍然无法完全解决。

图4 丰田体积能量密度提升路径

4、从理论上看,全固态电池是可以解决液态电池安全、能量密度问题的。

辉能和丰田方案领先一步,提高了安全性,且实现低成本具有可行性(仍然需大规模生产验证)。未来通过高电压、金属锂,可进一步解决能量密度问题。丰田固态电池从目前的材料体系延伸到未来的高电压正极、金属锂负极材料,在工艺及材料体系方面更具有兼容性,因此其实现高能量密度固态电池量产可能会具有一定先发优势。

根据锂电池新材料、新工艺研发周期推算,在各种技术难题顺利解决情况下,2025年之后高能量密度固态锂电池或可实现原型开发及小批量生产。固态电池未来能否取代液态电池,首要决定因素是成本差异,其次才是安全性。笔者认为固态电池有希望把成本做到具有与液态电池相当水平,但“好事多磨”,存在很多不确定因素。

图5 不同种类锂离子电池能量密度

另一方面从氢燃料电池产业化及技术分析,氢燃料电池技术优势及发展困境。自2014年底丰田推出第一代氢燃料电池以来,全球氢燃料电池汽车保有量已经突破万台,预计2020年底保有量突破两万台,市场将由导入期慢慢转入成长期。超长续航能力及环保性成为了氢燃料电池汽车最闪亮标签。全球各地政府也在加大对政策扶持力度,相关企业加大投入纷纷建设加氢站等基础设施,希望推动氢燃料电池汽车产业发展。

新技术、新产业发展早期总会碰到各种各样问题,2019年可以称为氢燃料电池汽车发展早期的质疑阶段(早期动力电池也遭到严重质疑,起火爆炸、成本高......)。2019年以来多起氢气爆炸事件,导致业内外对氢气安全性充满质疑,同时加氢站建设投入高,氢气使用成本高,对氢燃料电池未来经济性也充满了担忧。笔者认为氢燃料电池安全性是技术问题,技术特征和使用成本才是市场定位的基准。下面笔者将从使用成本、产品特性分析,明确锂电和氢燃料电池在未来交通领域定位,供各位参考。

5、成本为王,短途、轻载场景锂电更优优势

采用煤制氢是目前成本最低氢气制造方案,有机构测算氢气生产成本约10元/Kg,即丰田mirai消耗能源成本为10元/百公里,目前煤电发电成本低于0.3元/度,按照特斯拉汽车20度/百公里,消耗能源的成本为6元。这其中只是粗略考虑燃料/能源生产成本,暂未考虑氢气储运与电力输送成本的差异,很明显使用氢气成本必定大幅度高于充电的成本。因此笔者认为在很长一段时间内,氢燃料电池汽车使用成本将大幅高于电动汽车使用成本。锂电池车辆更具有优势,其核心原因是锂电能量转换效率高,使用成本低。

图6 两种电池成本-续航里程对比

6、超长续航,长途、重载场景氢燃料电池优势明显

氢燃料电池由于能量密度高,长续航优势明显,可以运用于大载荷场景,如大型远洋船舶、重型长途车辆,而动力电池是难以胜任这些应用场景的。在燃料电池发展早期,我们已经看到其在大型船舶、火车、重载车辆领域的应用尝试,笔者认为氢燃料电池在这些领域应用更具有优势。而固态电池延续了液态锂电池优点,同时在一定程度上弥补了其续航里程(能量密度)不足问题,但其仍然难以与燃料电池相比。

氢燃料电池和锂电池在很多应用领域是相互补充的,比如在电网储能领域,氢燃料电池容量大,而锂电池响应快,在电网储能中起到作用也不尽相同。锂电功率密度大、氢电能量密度高,电-氢混合技术成为目前氢燃料电池汽车主要采用技术路线。能源领域从来都是受到政府管制的,未来不排除政府通过税收及相关管制措施,调节氢燃料电池使用成本,使得氢气使用成本具有比较优势。笔者认为不能单纯否定某一种技术,二者具有非常好的互补性,协调二者发展才能更好促进新能源产业发展。

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