外媒:燃料电池技术将成为新能源汽车领域“黑马”
发布日期:2018-11-30        



通过对燃料电池汽车相关产品、技术、投资、市场以及政策等维度进行多方面的分析,有外媒发布文章认为,燃料电池技术将成为新能源汽车领域“黑马”。OFweek氢能网整理了该篇文章,希望能为各位读者带来参考,以下为具体内容。

 

虽然仍存在挑战,但燃料电池汽车已准备好在替代市场中占据更大份额。

 

随着汽车世界加速向下一代排放法规和燃料经济性目标靠近,与内燃机(ICE)相关的传统减排技术正在被淘汰。

 

传统内燃机日渐流失的背景下,电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)和插电式混合动力电动汽车(PHEV)等替代传统燃料的汽车技术迎来空前发展动力。其中,EV在消费者普及方面取得快速增长,且相对ICE的表现仍在不断提高,燃料电池电动车(FCEV)更以“黑马”姿态从众多新型乘用车技术中脱颖而出。

 

事实上,FCEV已经经历了多个发展阶段,证明了其效率、安全性和可靠性,但由于其他电动技术,特别是电池电动汽车(BEVs)继续垄断炒作,FCEV在很大程度上被忽视,燃料电池技术也因商业化面临的挑战被广泛批评,包括不良的氢燃料基础设施、设计的复杂性、高制造和维护成本以及难以匹配EV性能。

 

但在实践中,将燃料电池堆连接到电动机,电动机连接到车轮,燃料电池堆充当电池直接向电动机提供电力,电动机向车轮发电。来自燃料电池的电能被供应给电池,可以很好的在上坡或加速期间为车辆提供所需能量。

 

尽管FCEV技术已经建立,但业界是否已准备好实施它?答案是肯定的,因为全球汽车市场已准备就绪,并计划在其投资组合中采用新的能源汽车细分市场,这是一个值得期待的,缓慢而稳定的开始。

 

日本为新时代技术铺平了道路

 

日本一直处于采用替代燃料技术的最前沿,是全球第一个采用HEV技术的汽车市场,也是FCEV路线的坚定支持者并拥有相对成熟的氢能和燃料电池技术,全球正式量产上市销售的4款FCEV产品中,2款来自日本(丰田Mirai和本田Clarity)。

 

为促进FCEV的大规模商业化应用,日本政府和当地原始设备制造商(OEMs)进行了大量的努力,首先是推动使用标准化的电动动力系统,并在全球范围内推广,与此同时,鼓励将氢燃料技术用于大规模部署和运输领域,并投资3.78亿美元,用于基础设施开发和购车激励,预计每座加氢站耗资约100万美元,购车奖励将持续到2020年。

 

日本将利用本田、丰田以及韩国现代的专业知识,推动其在燃料电池系统市场的领导地位。对加氢站领域投入大量资金的日本和美国(加利福尼亚州),将成为燃料电池汽车的主要采用者。

 

预计到2030年,FCEV全球市场将达583360辆,亚太(APAC)国家将占据市场主导地位。具体来看,日本218651辆、韩国80440辆、欧洲117000辆、北美118847辆。

 

显然,FCEV在新兴市场的全球采用将受到强力激励和政府政策推动,预计这些政策不仅会提高消费者层面对FCEV的接受度,还将推动寻求建立全球加氢站网络的公司在该领域投入更多资金。

 

为与这一趋势保持一致,预计未来五年全球市场将由领先的OEMs推出约20款燃料电池车型,具有先发优势的亚洲制造商将主导市场。

 

根据丰田、现代等主机厂的发展规划,预计到2030年,丰田FCEV的单位销量将达16.5万辆,现代为14.8万辆。

 

全球FCEV启动时间表

 

外界认为,FCEV的推动预计在2020年后开始,届时BEV的补贴将逐步取消,而随着基本成本的降低和基础设施的到位,预计2025年后,FCEV产业将呈指数增长。现代起亚和本田或将拥有最畅销的燃料电池汽车(它们为加利福尼亚州提供FCEV租赁服务。)

 

现阶段,本田和丰田在燃料电池技术开发领域处于行业领先地位。丰田在实现最高功率输出的同时,大大降低了系统的价格和尺寸。本田则开创了强大而紧凑的系统,该系统使用电动“涡轮”空气压缩机产生增强的氢气-空气混合物,进而产生推进所需电力。

 

如上所述, OEMs正准备在全球范围内推出多款燃料电池汽车,具有代表性的举措是,它们正在进行大量投资,以推动车用燃料电池堆的商业化。

 

根据政府层面的规划,美国能源部计划到2030年燃料电池汽车保有量达50万辆,日本政府计划到2020年订购6000辆FCEV和160座加氢站点。

 

哪些挑战需要克服?

 

在汽车大众市场以与电动汽车相同速度采用燃料电池汽车之前,OEMs仍需要克服一系列重大挑战,包括基础设施建设、零排放氢的制取和燃料电池堆成本。这需要政府、企业和组织机构间的通力合作。

 

资金层面,加州能源委员会和欧洲燃料开发计划(HyFIVE)已承诺为全球氢网络提供资金,燃料电池技术领域的资金也十分雄厚,仅美国、欧盟投资额就分别高达2100万美元和1700万美元。

 

为实现燃料电池堆的共同开发和系统优化,加速产业商业化进程,壳牌、里卡多、燃料电池和氢能协会、Seven-Eleven日本有限公司、HyFIVE、林德、加利福尼亚燃料电池合作伙伴、巴拉德和英国H2 Mobility等公司和其他行业实体和网络已经在着手与OEMs合作分享在制氢、燃料站网络部署和投资方面的专业知识。

 

在广受关注的燃料电池乘用车功率密度和价格方面,当前FCEV在不同速度下具有约3500小时的耐久性,而公共汽车已超过2016年18000小时的目标,达到约23000小时的耐久性。

 

价格上,美国能源部的最终目标是将80千瓦的燃料电池堆系统价格降至30-40美元,技术进步正朝着这个方向努力。与之对应的是燃料电池堆的价格一直在降低,质子交换膜(PEM)电解法更是试图将制氢成本降低至2美元/ kg。

 

事实上,现代和丰田率先采用的PEM堆叠电池技术,已间接实现了单位成本的降低。据报道,其2015年成本约为5万美元,随着产量的增加,成本将随技术进步和制造过程继续下降。

 

把握投资的影响力

 

未来十年,全球将投资约100亿美元,由一群私人投资公司与宝马、戴姆勒和丰田共同开发氢技术和基础设施。

 

当前,加州政府已批准每年在氢气站部署方面支出2000万美元,而私营公司到2017年底的投资额已接近2160万美元。

 

具有代表性的通用汽车和本田等OEMs正通过共同开发,加速推进替代推进燃料电池技术并在美国密歇根州建立了制造工厂。

 

这两家公司正在合资企业进行总额为8500万美元的平等投资,计划在2020年开始大规模生产,利用集成开发团队和共享氢燃料电池知识产权,为燃料电池和氢存储系统创造更实惠的商业解决方案。

 

这种合作伙伴关系和投资为FCEV通过现代和本田提供的租赁服务,以及通过丰田的直接销售和支持网络进入市场创造了新的平台。

 

燃料电池VS锂动力电池

 

无可否认,目前BEV在市场竞争中暂时领先于FCEV。但从某种程度上来看,这种领先并不在于BEV,而是由于当前FCEV车型有限,全球市场上仅三种FCEV型号可供消费者选择,同时消费者对燃料电池技术优势的认识还相当有限。

 

开发人员正试图通过证明燃料电池技术在高里程、充能时间和经证实的卓越安全性能等层面出发,解决消费者的这些担忧。

 

预计到2030年,全球将有大约200万辆燃料电池汽车上路。日本和韩国将在推动燃料电池汽车技术发展方面发挥关键作用,丰田和现代将成为燃料电池技术领域的全球领导者。

 

从2020年起,全球逐步取消BEV激励措施,但与此同时政府,尤其是亚洲国家(包括中国、日本和韩国)仍将为FCEV提供相应补贴,这将为私营部门投资打开闸门,预示着燃料电池汽车技术新时代的开始。



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