万钢:中国与国际燃料电池技术差距明显

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      近10年来,中国虽在大力发展电动车,但也没有放弃燃料电池汽车技术。然而,我国燃料电池汽车关键技术却没有明显进展,尤其是在电堆功率密度、催化剂效率、膜电极耐久性、空气压缩机等核心技术方面。6月28日,全国政协副主席万钢在氢能产业创新发展论坛上发表上述观点。

    ■ 燃料电池核心技术落后
    万钢介绍,中国在燃料电池催化剂、质子交换膜、碳纸等关键材料方面已经有所布局,但还处于实验室阶段,产品的一致性和可靠性尚无法保障。空气压缩机和氢气回流泵等关键部件也已经有一些样件,但还没有稳定产能,产品供应不足且价格很高。储氢材料的储氢容量重量比到达到5%-7%才有实用价值,目前,35MPa的碳纤维缠绕金属内胆气瓶的储氢密度仅为3.9%。
    ● 电堆功率密度:国内产品基本上大概在2kW/L左右;据报道,国际先进水平已经达到了3kW/L左右;
● 催化剂效率:国内每千瓦的铂用量大概0.3克;据报道,国际的先进水平已经达到了0.06克以下;
● 膜电极耐久性:国内动态工况实测寿命大概在3000小时左右;据报道,国外已经达到了9000小时;
● 空气压缩机:目前国内燃料电池产品基本采取低压鼓风机,而国外主要采用空气压缩机,进口价格极高。

    与此同时,燃料电池汽车还没有形成稳定的零部件供应体系,供应链薄弱,工程化能力不足,导致零部件的工艺质量低、产品一致性差、可靠性和耐久性不足,不能满足规模化生产要求。
    此外,车企在燃料电池乘用车领域的布局还比较少。万钢介绍,除了上汽集团以外,其他的主流车企还未把燃料电池汽车作为主攻产品列入发展规划。中国车企与丰田、本田、通用、奔驰等国际汽车企业差距明显,国内整车企业还没有起到领头羊的作用。
    目前,国内燃料电池汽车的示范运营也还主要在商用车领域,包括宇通客车、青年客车、福田汽车、东风汽车、上汽大通等企业,车辆运营总量不超过1000辆,其中,专用车占78%,客车占22%。

『丰田Mirai』
    ■ 氢能利用成本高
    在氢能利用方面,万钢介绍,我国制氢、供氢和加氢系统落后,造成氢燃料成本的剧增。同时,我国低成本氢来源本十分广泛,但受限于规模化供氢体系尚不完善,用氢价格超过了燃油成本,还没有形成可持续的商业模式。
    尽管当前氢能利用成本居高,国家能源投资集团总经理凌文认为,长期来看,我国发展氢能有三大天然优势:
第一, 中国的资源储备缺油少气相对富煤,而煤制氢在所有的制氢领域是最便宜的;
第二, 我国每年有大量可再生能源弃用。保守的统计,2017年我国弃电量为1000亿度,如果用这些弃电量去电解水制氢,5度电如果能换来1方氢,大约可制氢200亿方;
第三, 化工的副产氢量很大。

    凌文认为,中国是一个适合氢能发展的巨大市场,将氢应用于车用动力、分布式发电等领域有很大想象空间。

『现代FE Fuel Cell Concept』
    ■ 基础设施建设不完善
    我国目前正在运营的加氢基础设施有12座,在建的有近10座。中国工程院院士干勇认为,虽然我国加氢站当前规模较小,但已暴露一些问题。我国加氢站尚无法按照国际标准实现3-5分钟快速加氢,达不到商业化运营标准。此外,压缩机、加氢机等关键设备选型追求低价,无法满足长期连续可靠运营要求。此外,有关加氢站的规划、设计施工、验收、关键设备选型等方面都缺乏标准。
    ■ 燃料电池汽车与电动车有互补意义
    我国从2009年开始推广新能源汽车,截至2017年底,中国累计推广新能源汽车超180万辆,已成为全球新能源汽车推广量最大的国家。燃料电池汽车也是新能源汽车一部分,而目前只处于示范运营阶段,累积运营数量不超过1000辆。可见,电动车已成为我国新能源汽车推广的主流。
    然而,为何在电动车已经成为主流技术路线时,重提发展燃料电池汽车意义?万钢认为,就近几年新能源汽车推广经验来看,电动车发展存在充电耗时长、续航里程短的短板,而这些正是燃料电池汽车可以弥补的地方,燃料电池车辆适合应用在重载、长途交通领域。长远来看,燃料电池汽车与电动车将同时存在、互相补足。(文/ 肖莹)

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