登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
目前我国政府非常重视新能源汽车的发展,燃料电池汽车具有动力性能高、加氢快、充电快、续航里程长、接近零排放等优点,成为新能源汽车的有力竞争者,也迎来了难得的发展机遇。
2018年被称为氢燃料电池汽车产业化快速发展年,展望2019年,中国的车用燃料电池技术要在国际上具有竞争力,重要的是要降低成本、提升电堆的工作电流密度和比功率、电池系统的可靠性和耐久性,需要科研院所与企业界联合攻关,大力完善发展燃料电池产业链,加快促进我国燃料电池汽车商业化。
(来源:微信公众号“能源评论·首席能源观” ID:CEO_ER 作者:衣宝廉)
步入产业导入期
过去十多年间,在国家科技计划和产业技术创新工程的支持下,我国开展了氢能燃料电池汽车的研究、开发、示范、运营工作,初步形成了从燃料电池电堆、电池系统,到整车研发体系和制造的能力,开展了系统的示范运行。
2014年12月15日,日本丰田公司开始销售MIRAI汽车,同时宣布专利可以无偿使用,这对燃料电池汽车发展具有重大意义。从国际上看,燃料电池汽车已经渡过技术开发阶段,进入市场导入阶段。从国内来看,燃料电池关键材料的研究已达国际先进水平,全国政协副主席万钢在长春科协年会上指出,氢燃料电池在寿命、可靠性、适用性上基本达到了车辆使用要求,中国初步掌握了相关的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池动力系统技术平台,未来主要是加强协同创新,加快推进燃料电池产业的全面发展。
具体来看,在技术层面,氢燃料电池发动机功率得到大幅度提升,用70兆帕气瓶已经可以跑500千米以上,基本上满足零下30摄氏度启停工况要求。在电堆方面,国际上燃料电池发动机已经达到了四缸内燃机的体积水平,去年本田宣布已经达到了六缸内燃机的水平,功率密度达到每立升3千瓦以上。目前,国内装车的电堆仅达到每立升2.0千瓦左右,比国外低了1/3左右。
在安全层面,燃料电池安全性比较高,但系统比锂电池复杂,同时燃料电池的动态响应比较慢。应对这一问题,最有效的解决办法就是采用电电混合动力——燃料电池+二次电池(超级电容器)的方案。二次电池具有削峰填谷的作用,这样就减少了燃料电池功率的变化速度和变化的幅度,在一定程度上弥补了燃料电池响应较慢的缺点,同时提高了燃料电池的寿命。因此,我国最先研发的氢燃料电池技术路线——电电混合技术,也成为目前世界上的主流。
未来,我国将大力推进燃料电池在特殊领域的应用,增强相关领域的实力;同时,在民用领域将集中解决寿命与成本兼顾问题,从材料、部件、系统等三个层次进行技术改进与创新,尽快推进燃料电池商业化步伐,提供高能效、环境友好的燃料电池发电技术,为建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系做出贡献。
规模渐成 短板犹存
在具体应用方面,由于燃料电池发电原理是电化学,车用效率比较高,可以达到60%左右,因此与纯电动汽车和插电式混合动力汽车相比,更适合于大功率、长程的运输,应用在公交车和重载车方面有明显的优势。这也是燃料电池车代替柴油车的一个重点领域,早在2015年,由于燃料电池乘用车受加氢站的限制,日本丰田和日野合作开发燃料电池大巴,准备作为奥运会的通勤车。最近日本丰田公司又开始和美国肯沃斯合作开发重载汽车,准备在美国加州投运10辆氢燃料电池卡车,加州空气委员会为此提供了4500万美元的资助。
2018年,国内在示范运行层面已经行动起来,比如上海方面表示,准备投入400~500辆商用车示范运行,还要建立动力系统及零部件研发平台、氢能产业公共服务平台、燃料电池车运营保养中心三个平台。在河北省张家口,有74辆燃料电池车开始示范运行,其运行的意义在于证明寒冷条件下运行的燃料电池车只要解决了启动问题,会比锂电池车更具优越性,可以避免像锂离子电池受温度影响比较大的短板。
在企业层面,截至2018年,共有57家企业86个车型入选工信部销售目录,其中亿华通有23款、广东国鸿有20款,亿华通与神力合作研制了3种类型的燃料电池发动机,功率从30千瓦到60千瓦,都已实现装车示范运行。宇通客车已经开发了三代燃料电池车,在郑州开始示范运行。国鸿氢能引进巴拉德技术后,已经能够推出30~80千瓦的燃料电池电堆,在广东省云浮市装载了70辆燃料电池大巴车投入运行。
截至2018年底,我国共有2400多辆燃料电池车在运行,但运营加氢设施与国外差距较大。从世界范围来看,截至2017年底,全球运行的加氢站有328座,亚洲119座,欧洲139座,北美68座,南美1座,澳洲1座。其中,日本第一,91座;德国第二,45座;美国第三,40座。到2018年7月,我国共建成加氢站12座并投入运营,在建的加氢站有33座,距离2020年目标建成100座还相差较大。
电堆、系统需两手抓
2018年12月初,科技部发布《2019氢能等9大重点专项申报指南征求意见稿》明确提出,将对氢能与燃料电池关键零部件进行攻关。
目前,虽然燃料电池汽车整体应用性能,包括续驶里程、舒适性、加氢时间、低温适应性,基本都达到了燃油汽车的水平,但面临的问题是没有大批量的生产线,成本比较高,还要受加氢站的制约。这就需要尽快提高燃料电池体积、重量比功率,为燃料电池商用车应用降低成本,为燃料电池乘用车应用打好基础。
要想降低燃料电池发动机的成本,特别是电堆成本,首先要研究提高单体电池的比功率,降低化学极化、欧姆极化和传质极化。同时,燃料电池的寿命是电堆和系统双方配合的结果,所以同时加强电堆部分、系统部分关键部件的研发是今后努力的方向。
具体措施包括:首先,完善燃料电池发动机产业链,尽快实现电池关键材料如电催化剂,质子交换膜、MEA、双极板等批量生产,为降低电堆成本和提高电堆一致性奠定基础。例如,建立扩散层碳纸、催化剂、质子交换膜、电极、MEA生产线等,研发生产空压机、氢气循环泵等。
其次,提高燃料电池电堆的体积、重量比功率,为开发乘用车奠定基础。开拓燃料电池商用车市场也需要研发高体积、重量比功率的燃料电池电堆。这不仅是为了实现产品体积小的需求,更是为了降低产品成本。要想提高燃料电池电堆体积、重量比功率,核心是要提高电堆工作电流密度。目前,国内燃料电池电堆单池额定工况的工作电流密度已从每平方厘米0.5~1安培提高到了2~3安培,已经有很大的进步。但要改进燃料电池电堆,电堆的工作电力密度要提高,包括制备零部件的一致性和组装工艺的一致性,否则单片电压提再高也没有用。
再次,深入研发电堆的衰减机理,开发抗腐蚀、稳定的新材料,大幅度提高燃料电池发动机的可靠性和耐久性。可靠性和耐久性是靠系统和电堆共同来决定的,电堆进步了能促进系统的简化,所以电堆和系统要相互配合,通过关键材料的进步来简化电池系统。
此外,开展超低铂、非铂电催化剂理论与应用研究,从而进一步将燃料电池铂用量降低到小于0.1克/每千瓦,这是国际上燃料电池的基本要求。目前,从铂用量来看,国际上在每千瓦0.2克,国内0.4克左右,因此还需要做大量的工作。
最后,建立关键部件,包括电堆和电池系统的测试与耐久性快速评价方法。同时尽快建立中立性的检测机构,这样对推进我国燃料电池技术进步赶上世界先进水平会有重大作用。
从商业化路线图来看,在2020年前后,随着技术进步与规模效益的发展,燃料电池的成本将不断下降,竞争力会逐渐提升,燃料电池潜在市场也会逐步壮大。在国家大力支持下,通过加强与先进国家合作,在2020~2025年,我们应该能突破关键技术,使燃料电池汽车能进入S型曲线的起始阶段,大幅度的产业化推广估计要在2025~2030年间。
(作者系中国工程院院士、大连化学物理研究所研究员)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,4月23日,中国雄安2024年氢能燃料电池公交车采购开标,第一中标候选人为厦门金龙,报价2499.5万元。第二名至第四名分别为北汽福田、雄安绿欣睿控新能源、桂兴机电设备,报价分别为2260万元、2499万元、2499.7万元。根据招标文件,本次招标项目业主为中国雄安集团交通有限公司,招标
北极星氢能网获悉,4月24日,重庆市经信委发布《重庆市首台(套)重大技术装备推广应用目录(2024年版)》,其中包括加氢站成套设备、车用燃料电池系统测试平台、氢燃料电池观光车、35MPa车载储氢系统等,共七项氢能相关产品纳入名单。具体详情如下:
北极星氢能网获悉,近日,位于嘉定氢能港的上海首个覆盖燃料电池整车、发动机、电堆及关键零部件等技术的氢能第三方检测研发公共服务平台——上海汽检氢能与燃料电池检测基地建成,相关实验室将陆续投入使用,为上海乃至全国的氢能产业建设落下关键一子。据了解,氢能基地共建设了包括轻重型车转毂环境
北极星氢能网获悉,4月17日,南京大学氢能与燃料电池检验检测中心项目签约落户江苏常熟高新区。中国科学院院士、南京大学教授邹志刚,教育部长江学者特聘教授、南京大学物理学院院长王伯根,市委副书记、市长秦猛出席签约仪式。项目将全力支持常熟在氢能赛道的发展战略,致力于打造国家级氢能与燃料电
北极星氢能网获悉,近日,旭阳集团第四条高纯氢生产线——呼和浩特园区制氢装车站顺利完成首次氢气装车,首次充装量达到5315标方,标志着旭阳集团呼和浩特园区氢能业务正式启动,制氢装置规模为5000标方/小时,同时配套1000标方/小时充装能力的制氢装车站。旭阳集团呼和浩特园区高纯氢生产线投产后产能
北极星氢能网获悉,4月11日,国内首个氢能产业投资联盟揭牌成立,将致力于为处于不同成长阶段的企业提供全周期赋能服务,进一步完善氢能及燃料电池“制储运加用”全产业链生态。中国氢能产业投资联盟由红杉中国、国绿投资、恒旭资本等几十家头部金融机构和氢能企业组成,旨在建立开放、包容、合作、共
北极星氢能网获悉,2024年4月10日,中汽协会发布2024年3月汽车工业经济运行情况。其中,2024年3月燃料电池汽车产销分别完成300辆和200辆,同比分别下降33.2%和52.2%。1-3月,燃料电池汽车产销均完成0.1万辆,同比分别增长33.4%和14.7%。根据公布的数据显示,3月,新能源汽车产销分别完成86.3万辆和88.3
北极星氢能网获悉,4月1日,伊犁州发展和改革委员会发布了《伊犁州氢能产业发展中长期规划(2023—2035年)》,明确将发展氢能产业作为现代能源经济绿色发展和新质生产力快速发展的重要抓手,努力实现将伊犁州打造成为全疆氢能应用样板间和氢能示范引领者、我国西部氢能产业发展新高地、全球氢能贸易重
北极星氢能网获悉,巴拉德动力系统近日宣布,与欧洲领先的客车制造商Solaris客车和旅游车公司签署了长期供应协议(LTSA),将在2027年前为欧洲客车市场供应1000台氢燃料电池发动机。该长期供应协议整合了约300台燃料电池发动机的现有订单,同时为这些现有订单增加了售后服务和延保服务,并新增了约700
北极星氢能网获悉,4月3日,河南省第十二期“三个一批”项目建设活动—孟州市氢燃料电池及核心零部件产业园项目开工仪式在公司承建的孟州市氢能源产业园建设项目(一期)现场举行。据悉,孟州市氢能源产业园建设项目位于河南省孟州市西虢镇,项目占地面积约300亩,其中包括7栋厂房,1栋研发中心、污水
日前,中化西南化工研究设计院有限公司(下称西南院》中标中国石油化工股份有限公司燕山分公司《下称燕山石化)氢气提纯设施升级项目的变压吸附氢气提纯装置,氢能产量为10000标方/小时,该项目为中国石化在建最大工业副产气制燃料电池氢项目,西南院提供专利技术、全套工程设计并橇装供货。该装置预计20
近日,蠡湖股份控股子公司海大清能船舶(大连)有限公司旗下新设的全资子公司——蠡湖清能船舶(嘉兴)有限公司与合作伙伴浙江禾东船业科技股份有限公司联合中标嘉兴“内河64TEU氢燃料电池动力集装箱船”项目。海大清能将为该项目提供船舶的设计及氢动力总成产品。本船长64.9米,配备两台240KW的氢燃料
北极星氢能网获悉,4月23日,中国雄安2024年氢能燃料电池公交车采购开标,第一中标候选人为厦门金龙,报价2499.5万元。第二名至第四名分别为北汽福田、雄安绿欣睿控新能源、桂兴机电设备,报价分别为2260万元、2499万元、2499.7万元。根据招标文件,本次招标项目业主为中国雄安集团交通有限公司,招标
北极星氢能网获悉,4月19日,由中国产业发展促进会主办,中国产业发展促进会氢能分会、北京国发智慧能源技术研究院承办的第九届中国能源发展与创新论坛在京召开。交通运输部水运科学研究所助理研究员徐晓健在“氢能与绿色燃料分论坛”分论坛上表示,“近年来,清洁能源船舶得到了快速的发展和应用。LNG
为积极抢抓氢能发展机遇,加速推进氢能产业发展,4月23日,冀中能源装备集团石煤机公司组织召开了氢能产业工作推进会,围绕相关产业合作、新能源专用车研发等工作进行研究部署。会议由装备集团党委副书记、副董事长、总经理,石煤机公司总经理刘伟主持,石煤机公司党委书记刘福新参会。与会人员结合近
北极星氢能网获悉,4月24日,重庆经信委发布《重庆市2024年支持氢燃料电池汽车推广应用政策措施(征求意见稿)》,其中明确提出2024年1月1日起,分别给予加氢站建设补贴和运营补贴,给予氢燃料电池汽车研发奖励。其中加氢站按建设实际投资的30%对投资主体进行补贴,单站最高不超过300万元。与此同时延
作为典型的资源型城市,山西太原因地制宜,在传统产业转型中创新做法,不再单纯依靠资源消耗,在加快形成新质生产力的当下,找到拉动经济发展的新动能。今年,太原市民绿色出行清单上多了一个新选项——氢能公交专线。沿着公交一路向南,记者来到清徐精细化工循环产业园,公交车所用的高纯氢就来自这里
4月23日,全国首艘内河64标箱氢燃料电池动力集装箱船舶设计建造签约仪式在嘉兴港区举行,标志着氢能船舶设计建造推进工作取得实质性进展。浙江乍浦经济开发区(嘉兴港区)管委会、自然资源和规划建设局、浙江氢能产业发展股份有限公司以及船舶设计建造单位浙江禾东船业科技股份有限公司、蠡湖清能船舶
北极星氢能网获悉,2024年4月23日,苇渡科技品牌及产品发布会上,推出了首款纯电动重卡、首款氢燃料重卡以及新一代全线控底盘。据悉,苇渡科技是一家致力于新能源重卡整体解决方案的提供商,自2022年3月成立两年来已经完成1.1亿美元B轮融资,投资方包括HSBC汇丰银行、HITEHedgeAssetManagement、嘉民集
北极星氢能网获悉,据攀枝花发布消息,4月18日,攀枝花氢能产业园正式揭牌。攀枝花氢能产业园选址钒钛高新区,占地面积约126亩,是集钛双极板研发制造、氢燃料电池生产、氢燃料电池汽车制造和PEM电解水装备、高压储氢材料及储氢设备、加氢装备制造等为一体的高端氢能产业园,力争实现氢能产业产值突破1
北极星氢能网获悉,近日,两辆以氢为燃料的汽车实现了北京到上海1500公里长距离运输测试,这是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。该氢燃料车装备了180千瓦氢燃料电池系统,搭载货物为氢燃料电池冷却液、柴油车尾气处理液等环保科技产品,整车重量达28吨。车辆从北京大兴出发,历
北极星氢能网获悉,4月22日,迁安市氢电综合能源站项目——新能源氢燃料电池半挂牵引车采购项目中标结果公示发布东风特种汽车有限公司以1068000元/辆价格中标该项目。主要招标范围为采购49吨氢燃料电池半挂牵引车500辆。包括供货、运输、调试、入网、车辆临牌、人员培训、技术支持、售后服务及相关配套
4月25日晚间,广汇能源发布公告,截至目前公司氢能示范项目全面进入到试生产运行阶段,电解水制氢+工业副产氢+储氢+加氢+运氢+用氢全线贯通。试运行情况加氢装置:2024年3月16日,氢能示范项目加氢站氢气分析纯度达99.998%,达到车用燃料氢气的标准,随着第一辆氢能重卡加注氢气完成,项目加氢部分进入
北极星氢能网获悉,4月23日,中国雄安2024年氢能燃料电池公交车采购开标,第一中标候选人为厦门金龙,报价2499.5万元。第二名至第四名分别为北汽福田、雄安绿欣睿控新能源、桂兴机电设备,报价分别为2260万元、2499万元、2499.7万元。根据招标文件,本次招标项目业主为中国雄安集团交通有限公司,招标
北极星储能网获悉,4月25日,国家金融监督管理总局发布关于推动绿色保险高质量发展的指导意见。其中提出,推动能源绿色低碳转型。针对太阳能、风电、水电、核电等能源产业生产、建设和运营期间的风险特性,提供全生命周期保险保障。探索推进新型储能、氢能、生物质能、地热能、海洋能等新能源领域的保
北极星氢能网获悉,4月24日,重庆市经信委发布《重庆市首台(套)重大技术装备推广应用目录(2024年版)》,其中包括加氢站成套设备、车用燃料电池系统测试平台、氢燃料电池观光车、35MPa车载储氢系统等,共七项氢能相关产品纳入名单。具体详情如下:
北京时间4月24日晚,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)杂志在线发表南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授课题组与英国剑桥大学、瑞士洛桑联邦理工学院团队在光电催化水分解制氢领域取得的联合研究进展。该研究题为“Highcarriermobilityalongthe[111]orientationinCu2Ophotoelectrodes”。团队基
北极星氢能网获悉,据海德氢能消息,4月24日,壳牌与海德氢能先进制氢项目启动仪式于荷兰阿姆斯特丹举行。该项目于2024年第一季度正式进入实施阶段,基于新一代方形插片式电解水制氢系统氢舟,海德氢能将为壳牌提供先进制氢解决方案,共同推进大规模绿电制氢领域合作。
作为典型的资源型城市,山西太原因地制宜,在传统产业转型中创新做法,不再单纯依靠资源消耗,在加快形成新质生产力的当下,找到拉动经济发展的新动能。今年,太原市民绿色出行清单上多了一个新选项——氢能公交专线。沿着公交一路向南,记者来到清徐精细化工循环产业园,公交车所用的高纯氢就来自这里
进入2024年,氢能在政策端的扶持力度来到了一个新高度,在政策端引导下氢能有望迎来爆发阶段,今年或将成为氢能源产业爆发元年。氢能的大规模商业化发展,正迎来一个难得的时机。自从前几年国家和地方政府发布各种氢能规划之后,今年以来,氢能产业在务实具体的支持政策开始快速扩容升级。今年,氢能作
北极星氢能网获悉,据攀枝花发布消息,4月18日,攀枝花氢能产业园正式揭牌。攀枝花氢能产业园选址钒钛高新区,占地面积约126亩,是集钛双极板研发制造、氢燃料电池生产、氢燃料电池汽车制造和PEM电解水装备、高压储氢材料及储氢设备、加氢装备制造等为一体的高端氢能产业园,力争实现氢能产业产值突破1
近日,在2024国际氢能产业发展论坛上,中国船舶集团第七〇八研究所专家携两款最新研发的大型液氢运输船设计方案重磅亮相,并引发业内广泛关注。据悉,此次发布的180000立方米级和20000立方米级液化氢运输船,是目前全球最大舱容的液化氢运输船,目前已完成基本方案论证并联合ABS船级社进行认证,其中20
北极星氢能网获悉,近日,两辆以氢为燃料的汽车实现了北京到上海1500公里长距离运输测试,这是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。该氢燃料车装备了180千瓦氢燃料电池系统,搭载货物为氢燃料电池冷却液、柴油车尾气处理液等环保科技产品,整车重量达28吨。车辆从北京大兴出发,历
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!