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OFweek行业研究中心:燃料电池车或将成为新能源汽车主力军

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  OFweek新能源汽车网 全球新能源汽车正处于爆发式增长阶段,各大车企在密集推出锂电动汽车的同时,也都同时在燃料电池车型上进行布局。例如已量产化的丰田车型Mirai和本田的Clarity,其他大量汽车公司也投入巨额资金进行燃料电池汽车的研发之中,例如德国戴姆勒投入70亿欧元,并计划2017年推出该公司首款量产型燃料电池汽车。福田欧辉也获得100辆氢燃料电池客车订单,一系列市场的事件都标志着燃料电池市场正在逐步被引爆。

  燃料电池是将燃料中的化学能转换为电能的电池,充足的燃料和氧气的供应,使燃料电池可以像一个小型“发电站”一样,一直提供稳定的电能。由于碳氢化合物的使用会产生二氧化碳等温室气体,因此氢气成为了燃料电池的最理想的能源。

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燃料电池原理图

资料来源:OFweek行业研究中心

  燃料电池汽车优势显著,市场期待情绪高涨

  质子交换膜氢燃料电池功率密度大,耐低温,适用于新能源汽车。质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作温度低,适宜于较频繁起动的场合,并具有起动快、功率密度高以及续驶里程长等优点,因此它被认为是车用燃料电池的最佳选择,有望成为取代目前汽车动力的动力源之一。但质子交换膜燃料电池汽车的成本高、寿命短以及燃料问题严重制约了其商业化。

  用氢气做燃料,无污染排放物。氢燃料电池工作原理是: 氢气送到电芯负极(反应堆阳极),经过催化剂的作用, 将氢原子中两个电子分离出来。 这两个电子通过外部电路流向电芯正极(反应堆阴极),持续产生电流。失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,在正极与氧原子和电子重新结合为水。车载氢罐给负极持续提供氢气,空压机不断灌入空气提供反应用氧, 反应生成的水对环境无污染。 持续提供的电能成为新能能源的动力源。

  燃料电池续航能力强,使用寿命长。Mirai 一次加氢的续航力可达650km。而传统化学电池车续航力只有100~300km,特斯拉号称可以续航500km以上,但价格……

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丰田Mirai

资料来源:网络图库

  燃料电池汽车面对的“三座大山”

  燃料电池技术的不成熟。氢燃料车动力系统的核心是氢反应电堆,是氢燃料车的动力来源。加上车载储氢罐等,形成整体氢燃料电源系统, 这是与电池电动车的主要区别。 电堆能量密度等技术发展和成本是当前制约燃料车发展的主要因素。

  储氢技术难度大。氢燃料车的储氢罐,不仅要同时满足高体积密度、安全性及重量轻,还需通过特殊材料防止渗漏,技术难度大。 丰田 Mirai 目前采用三层结构,内层起密封氢气作用,中层提供耐压强度,表层是保护层面。

  高成本成商业化最大障碍。在燃料电池汽车成本中,燃料电池系统的成本占比达到50%左右,其中燃料电池在燃料电池系统成本占比达到61%,因为所用的贵金属催化剂铂的高成本(占燃料电池成本50%左右),高成本一直是燃料电池汽车商业化的最大障碍。

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燃料电池车的成本结构

资料来源:美国能源部,OFweek行业研究中心

  燃料电池汽车的规模化进程势在必行

  各国的一系列政策支持有助于燃料电池汽车发展。中国对燃料车购车补贴 2020 年前不退坡,研发获高额补贴。美国能源部对于氢燃料电池的研发经费也逐年提高。可见各国对燃料电池汽车的前景均充满期待。

  OFweek行业研究中心高级分析师廉婷婷认为,虽然困难重重,但是燃料电池汽车在能量转化率、环保性、续航里程、燃料补给效率等方面所具有无可取代的优势,这些优势特型都直接决定了其必将成为未来发展的趋势。

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