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燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告

2013-08-27 08:13 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:中國(guó)網(wǎng) 來源:中國(guó)網(wǎng)
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2013年6月末,聯(lián)合國(guó)工作組會(huì)議上,來自日本、美國(guó)和歐盟等33個(gè)國(guó)家和地區(qū)的業(yè)界代表正式達(dá)成協(xié)議,制定出燃料電池車安全標(biāo)準(zhǔn)最終統(tǒng)一...
  2013年6月末,聯(lián)合國(guó)工作組會(huì)議上,來自日本、美國(guó)和歐盟等33個(gè)國(guó)家和地區(qū)的業(yè)界代表正式達(dá)成協(xié)議,制定出燃料電池車安全標(biāo)準(zhǔn)最終統(tǒng)一方案。按照該標(biāo)準(zhǔn),車內(nèi)用于燃料電池排水的排水管內(nèi)氫氣濃度不得超過4%。同時(shí)必須配備安全裝置,以在管內(nèi)氫氣濃度達(dá)到4%后,阻止氫注入,防止爆炸。此外,在耐久性方面,要求容器在承受2萬(wàn)2千次提高或降低內(nèi)部壓力后也不發(fā)生變形。這樣將能夠保證即使在糟糕的情況下,氫燃料電池車也不會(huì)像人們所擔(dān)心的那樣容易發(fā)生爆炸。
  2013年7月初,美國(guó)威斯康辛大學(xué)的研究人員制造出一種新的二硫化鉬結(jié)構(gòu),其可以顯著為水制氫反應(yīng)提速,有望替代燃料電池車昂貴的鉑,大幅降低成本。一直以來,水制氫反應(yīng)中的常用催化劑為罕見且昂貴的鉑。兩則新聞并不起眼,但因?yàn)橛嘘P(guān)氫燃料的商業(yè)化使用而逐漸成為業(yè)內(nèi)焦點(diǎn)。在混合動(dòng)力還未大行其道、電動(dòng)車仍在尋求突破的階段,以氫氣為代表的燃料電池車再次走入業(yè)界視線,受到來自市場(chǎng)越來越多的目光聚焦。
  什么是燃料電池
  氫燃料電池汽車和普通電動(dòng)汽車有基本一致的電力驅(qū)動(dòng)構(gòu)造;它們之間的主要區(qū)別在于,前者的電池是一個(gè)小型發(fā)電設(shè)備--依靠氫和某種氧化物的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電能,而無(wú)需從電網(wǎng)充電。相較于傳統(tǒng)電動(dòng)車,燃料電池車可以改善傳統(tǒng)電池過重、電能容量不足及長(zhǎng)時(shí)間充電的缺點(diǎn),行駛里程更長(zhǎng),燃料電池的發(fā)電過程可視為水電解的逆反應(yīng),發(fā)電過程中只有水份的排放,因而是清潔的動(dòng)力能源。
  氫燃料汽車有更長(zhǎng)的歷史。早在19世紀(jì)初,就已經(jīng)出現(xiàn)了利用汽油內(nèi)燃機(jī)工作原理試制的氫內(nèi)燃機(jī),因?yàn)閮烧吖ぷ髟砘鞠嗤?。寶馬和馬自達(dá)公司都開發(fā)過多款氫內(nèi)燃機(jī)汽車。其中, 寶馬在2007年推出的BMW H2R被視為經(jīng)典氫能賽車。而當(dāng)前的氫燃料電池汽車則是起源于上世紀(jì)六十年代,被認(rèn)為更具技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。一度被業(yè)界寄予厚望。
  近幾年隨著電動(dòng)車的興起,加上氫燃料電池車在開發(fā)上遇到成產(chǎn)成本高、燃料儲(chǔ)存難、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等困難,燃料電池車逐漸受到冷遇,各汽車廠商紛紛轉(zhuǎn)而押寶電動(dòng)EV。寶馬公司氫動(dòng)力7系早前已經(jīng)上市,但在09年,寶馬當(dāng)時(shí)的研發(fā)總監(jiān)KlausDraeger表示將放棄在氫能源驅(qū)動(dòng)汽車的研發(fā),將重心轉(zhuǎn)移到純電動(dòng)車上;而在2011年美國(guó)奧巴馬政府宣布將停撥氫燃料電池汽車的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。
  如今,情況有了變化。隨著氫氣提取、儲(chǔ)存技術(shù)的不斷提高和燃料電池安全標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,再加上EV電動(dòng)車市場(chǎng)銷售受挫以及相關(guān)技術(shù)瓶頸有待突破,以氫氣為代表的燃料電池汽車是否能再度發(fā)力,迎來發(fā)展春天?
  現(xiàn)代不落后
  2013年3月7日,韓國(guó)蔚山港,現(xiàn)代汽車將17輛途勝ix氫燃料電池車裝載到了貨輪上。其中15輛運(yùn)往丹麥,2輛運(yùn)往瑞典。據(jù)現(xiàn)代汽車介紹,這些車已于今年4月正式在歐洲政府及公共機(jī)關(guān)交付使用。而在此之前的2013年2月26日,隨著現(xiàn)代汽車ix35燃料電池車批產(chǎn)型號(hào)在韓國(guó)蔚山工廠下線,現(xiàn)代成為全球首個(gè)批量生產(chǎn)氫燃料電池車的車企。
  現(xiàn)代公司介紹,途勝ix氫燃料電池車搭載現(xiàn)代汽車單獨(dú)開發(fā)的燃料電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)。氫燃料罐的填充壓力高達(dá)70MPa,兩個(gè)氫燃料罐分開設(shè)置于車輛后方,重量為5.6kg,填充一次的續(xù)航距離為594公里,行駛里程是純電動(dòng)車的近4倍?,F(xiàn)代汽車從1998年開始著手研發(fā)氫燃料電池車,2000年11月發(fā)布以勝達(dá)為型號(hào)的氫燃料電池車,2006年開發(fā)成功途勝氫燃料電池車?,F(xiàn)代汽車計(jì)劃到2015年共生產(chǎn)1000臺(tái)ix35燃料電池車。
  強(qiáng)大的豐田
  而作為新能源汽車市場(chǎng)佼佼者,在純電動(dòng)以及混合動(dòng)力領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)的日系廠商同樣保持著對(duì)氫燃料電池車的積極研發(fā)和優(yōu)勢(shì)話語(yǔ)權(quán)。在今年3月初的第九屆東京國(guó)際氫燃料電池展上,以豐田、本田、日產(chǎn)等為代表的汽車廠商展示了豐田FCHV-adv、日產(chǎn)X-TRAIL FCV、本田FCX Clarity等日系FCV(燃料電池汽車)的研發(fā)成果。FCV取代EV(電動(dòng)車)成為本屆新能源汽車展的新亮點(diǎn),有分析人士則認(rèn)為,這表明接下來燃料電池技術(shù)將成為新能源汽車的又一發(fā)展方向。
  早在兩年前的2011日本東京車展上,豐田在全球首次公開了轎車款燃料電池車(FCV)"FCV-R"。FCV-R配備70MPa的高壓氫燃料罐。兩個(gè)形狀各異的燃料罐分別配備在后座下方和后座背面下方。氫氣填充量約為5kg,在JC08模式下可以實(shí)現(xiàn)700km以上的行駛距離。雖然還是概念車,不過當(dāng)時(shí)的豐田代表董事副社長(zhǎng)內(nèi)山田竹志介紹說"這是我們基本會(huì)按照這一概念開發(fā)的車輛,我們將于2015年前后上市轎車款FCV"。
  豐田當(dāng)時(shí)并沒有公布燃料電池組的輸出功率。關(guān)于將減速能量再生充電的充電電池,該公司表示"還在探討是采用鋰離子充電電池還是采用Ni-MH充電電池。電池容量原則上與混合動(dòng)力車(HEV)同等級(jí)別"。而去年9月24日的技術(shù)說明會(huì)上,豐田則公開了為預(yù)定2015年上市的燃料電池車(轎車款)正在開發(fā)的燃料電池組。
  豐田技術(shù)人員在場(chǎng)介紹稱"輸出功率密度達(dá)到了3kW/L,目前為全球最高"。與豐田的現(xiàn)有燃料電池組"FCHV-adv"相比,該產(chǎn)品的輸出功率密度提高到了兩倍以上,容積縮小到了約一半左右,去掉了燃料電池組曾經(jīng)必不可少的加濕模塊,還實(shí)現(xiàn)了氫燃料罐的自產(chǎn)。
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