鉅大LARGE | 點擊量:834次 | 2019年05月14日
豐田等研發氫燃料電池車你沒興趣?
近一年來氫燃料電池開始成為熱門話題,無論是股市的燃料電池板塊還是豐田氫燃料電池技術。早在2016年豐田就發布氫燃料電池車“MIRAI”,這輛車加氫時間僅需3分鐘,續航里程可達600公里以上,行駛過程中的排放物只有水。
豐田氫燃料電池車MIRAI
韓國現代已經實現量產的NEXO(去年進博會期間我們還在韓國試駕了NEXO),核心動力是一套完全由現代研發的燃料電池堆,每一片電池由5層材料組成,然后由400片這樣的電池組成,系統轉化效率達到60%。
韓國現代NEXO
不過無論是豐田還是現代,大家對氫燃料電池技術還是抱觀望狀態,甚至不少媒體人都持“不看好”的狀態。原因當然是“電動車充電還難以普及,何況加氫站的建設?”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這里面的爭論太復雜,這里暫且不談。不過的確一個汽車品牌壓寶氫燃料電池技術原因有許多,或許是為品牌、為技術積累,也是為賭一把未來。便它們并不一定代表趨勢——要知道十幾年前奔馳、通用和本田也曾紅紅火火地搞過燃料電池。
奔馳十幾年前在氫燃料電池研發方面就已經領先
但另一類的汽車品牌如果也開始發展燃料電池技術,這件事情就不那么簡單了。
他們就是汽車零部件巨頭們。與主機廠不同的是,零部件品牌更關注于行業的趨勢,只有那些真正成為趨勢和贏利的技術,他們才會置身其中。
兩年前同樣在上海車展,零部件品牌展臺與電動車有關的產品還很少,但今年上海車展你再去看看,每一家主打的都是電動車或新能源技術產品。說明他們已經嗅覺得這項技術真正“成為趨勢和贏利”。
最近業界有一則看似不起眼的新聞——博世將攜手Powercell共同開發燃料電池電堆。
博世結盟燃料電池電堆制造商Powercell
電堆是燃料電池的核心部件,可將氫能轉化為電能。為進一步改進電堆技術并實現量產,博世日前與瑞典電堆制造商Powercell結為合作聯盟。根據合作協議,雙方將共同開發適合批量生產的質子交換膜(PEM)燃料電池技術。
博世將以許可證協議的模式實現該技術的量產,以供應全球汽車市場。該電堆將完善博世現有燃料電池產品序列,最遲于2022年上市。博世燃料電池技術最先應用在卡車等商用車上,未來會向乘用車領域發展。
該電堆將完善博世現有燃料電池產品序列,最遲于2022年上市
由于氫燃料電池車也是電動車的一種,博世預測至2030年,全球高達20%的電動汽車由燃料電池驅動,而未來博世在車用燃料電池的業務規模有望達到數十億歐元。
博世燃料電池電控單元
氫燃料電池最適合應用于商用車?這個觀點與韓國現代不謀而合,因為商用車的行駛路線比較固定,對加氫站的建設比較友好。另一方面是因為卡車需要較高續航里程,而普通鋰電池電動車要達到幾百公里續航,還要推動卡車幾十噸的載重,電池重量將變得太驚人,使得它不適合于這一領域。
但卡車降低排放卻是一種趨勢。根據歐盟規定,到2025年在運營中的卡車平均二氧化碳排放量應下降15%,到2030年下降30%。博世認為這一目標只有通過推動動力總成系統的電氣化來實現,而商用車市場是燃料電池技術可以得到廣泛應用的最佳領域。
對氫燃料電池技術的零部件廠家遠不止博世一家,事實上我們在2016年還曾在德國試乘了麥格納氫燃料電池增程電動車。
麥格納燃料增程電動車
麥格納燃料增程電動車有一個15Kwh的鋰離子電池組,純電狀態下同樣可以行駛80km/h。但本質上不同的是,麥格納的增程部分不是汽油機,而是用上了最頂尖的氫燃料電池系統,系統功率為25kW。混合動力結合可在中途不充電且不加油的情況下持續行駛500公里。
汽油引擎現在最理想工況下接近40%的燃油效率,但日常城市行駛效率非常低,根本無法接達理想數值。麥格納采用合作伙伴德國ProtonMotor公司的PEM燃料電池,會一直處于是接過最佳效率工況,三年前效率就能夠達到51%,這是內燃機很難達到的目標。
在卡車上成功推廣之后,博世燃料電池動力系統也將被越來越多地運用于乘用車領域,但其前提是燃料電池系統成本逐步降低。
目前燃料電池成本主要源于電堆,約占燃料電池系統總成本的三分之二,這一種需要依賴技術的不斷進步,還好目前燃料電池技術發展速度和潛力都很大。另外博世還談到通過燃料電池技術的商業化和廣泛推廣,博世將實現規模效應并降低成本。
燃料電池使用的另一大成本是氫氣。目前氫燃料主要用于工業應用,每千克價格一般超過5歐元。但隨著產量增長,價格也會因此下降。另外我們還需要看到氫氣的能量密度很高,1千克氫氣能產生相當于約3升柴油所提供的能量,所以一輛40噸的卡車行駛100公里只需要7-8千克氫氣。
上一篇:鋰電池有電壓無電流怎么辦?