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中汽协董扬:燃料电池汽车的定位

时间:2018-04-24  来源:董扬汽车视点  浏览次数:989

  去年以来,燃料电池汽车大热,不少地方将其列为发展重点,甚至有贫困地区拿扶贫款上燃料电池项目。笔者认为,燃料电池值得重视、应该发展,但并不是迅速可以普及、近期有巨大效益的项目,行业企业和地方政府应搞清楚燃料电池汽车的定位。

  首先应该承认,燃料电池技术近年有巨大进展。主要是技术路线已经基本确定,纯研究开发阶段结束,开始进入产业化阶段。从加拿大巴拉德公司1991年申请专利开始,燃料电池汽车的研究已有近30年的历史,特别是近20年来,世界汽车界都对燃料电池汽车给予很高的重视。

  虽然燃料电池有电堆效率高(理论上可二倍于内燃机),以氢、氧、水为工作介质,完全没有排放污染等巨大优点,但是由于存在氢的储存方法未能确定,电堆体积过大,效率太低,质子交换膜使用贵金属多等具体技术问题未能攻克,一直停留于研究开发阶段。

  2015年1月,丰田汽车公司的“未来”品牌(英文MIRAI)燃料电池汽车正式投产销售,标志着燃料电池汽车的技术路线基本确定,开始进入产业化阶段。

  所谓燃料电池汽车的技术路线基本确定,是指:70兆帕高压储氢技术已成熟,并可满足汽车续驶里程需求;电堆极板确定为两种基本形式,石墨极板寿命长,但体积较大,适用于商用车,金属极板寿命较短,体积小,适用于乘用车;质子交换膜贵金属用量已大幅减少;燃料电池系统的耐高低温性能也大幅提高;成本也大幅降低,进一步降低可进入实用水平。

  简而言之,作一不完全准确的比喻,当前,燃料电池汽车与2009年的纯电动汽车状况相似,可以通过“十城千辆”的规模化研发推广,过渡到产业化阶段。

  其次,燃料电池当前尚处在产业化研发阶段。主要问题有两方面:一是产业链尚未打通,专用空气压缩机等部分关键部件尚需攻关解决;二是氢的供应链尚未形成。后者比前者难度更大。关于氢的制取,有工业副产氢和利用光伏、风能等碎片化能源制氢等不同技术路线,在不同资源禀赋前提下的技术路线选取,以及商业模式的形成,都需要实践。

  关于氢的输送,也有高压、液化和利用天然气管道等不同路线,也需要进行经济、技术方面的比较和商业模式的探索。总而言之,就产业成熟度而言,燃料电池汽车,与动力蓄电池电动汽车相比,还有十年甚至更长的差距。

  因此,笔者对于当前燃料电池汽车的发展建议是:汽车整车及能源大企业等产业主力军介入,产业主管部门牵头,选择条件较好的省域地区,开展部省合作。迅速形成万辆等级的生产,以打通产业链;在省域范围使用,以打通氢的制取输送供应链。

  在技术方面,还要充分发挥科技创新企业的市场化创新作用,广泛开展技术创新活动。还要防止地方盲目上马,遍地开花。在当前的产业化研究开发阶段,在技术创新的同时,要注重标准的制修订,政府急需明确氢作为能源的主管部门,将氢由危化品转为能源管理。

  最后还有一个重要问题需要明确,这就是燃料电池汽车与纯电动汽车的关系问题。在目前来看,燃料电池汽车与纯电动汽车,是互相补充的关系。

  本世纪初,在动力蓄电池能量密度达不到汽车的使用需求的前提下,专家多认为燃料电池汽车是电动汽车的终极阶段。但是近年来,动力蓄电池技术有重大技术进步,对此结论应重新评估。

  就当前技术状况而言,动力蓄电池电动汽车更适用于城市、短途、乘用车,而燃料电池汽车更适用于长途、重载、商用车。二者是互为补充的关系,并不是互相替代的关系。至于将来孰优孰劣,由于技术还在发展,基础设施正在建设,商业模式也在持续不断创新,仍存在巨大变数。

  以笔者陋见,电动汽车真正优势发挥,在于融入能源系统。动力蓄电池电动汽车有着调节电网峰谷差的巨大潜力,而燃料电池汽车又有利用碎片化光伏、风能的巨大潜力,胜负尚未可知。

  由于笔者并非真正的技术专家,因此难免管窥蠡测、贻笑大方。写此博文的用意在于,担心各地一哄而起、浪费资源,更担心有人以为动力蓄电池电动汽车已经过时,该转向燃料电池了。

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