鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:920次 | 2021年10月18日
氫能與燃料動力電池汽車發(fā)展概況和趨勢分析
我國汽車工程學(xué)會副秘書長王菊
王菊表示,氫能及燃料動力鋰電池技術(shù)正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向,日本、美國、歐洲、韓國等國家都將氫能和燃料動力鋰電池作為未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分。我國氫能和燃料動力鋰電池應(yīng)用已經(jīng)取得一定成就,總的來說挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存,機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。
以下是王菊演講重要內(nèi)容整理,略有刪減:
一、國際氫能燃料動力鋰電池汽車發(fā)展動態(tài)
據(jù)麥肯錫預(yù)測,到2050年氫能年需求量將新增10倍;氫能委員會公布的報(bào)告顯示,到2050年,全球?qū)⒂谐^4億輛乘用車,1500~2000萬輛貨車和約500萬輛客車使用氫能驅(qū)動,占到各自領(lǐng)域的20~25%。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
近十多年來,氫能及燃料動力鋰電池技術(shù)正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向和各國未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分,日本、韓國、美國、歐洲紛紛出臺了相關(guān)政策與規(guī)劃。
日本從國家層面出臺很多政策支持氫能的發(fā)展,計(jì)劃在2030年成為首個(gè)實(shí)現(xiàn)氫能社會的國家。有日本機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2040年日本燃料動力鋰電池整體性能將超過內(nèi)燃機(jī),續(xù)航里程達(dá)到1000公里。
美國能源部近一二十年來,每年給與燃料動力鋰電池研發(fā)投入達(dá)到1~2億。加州是美國氫能和燃料動力鋰電池應(yīng)用的代表,目前已經(jīng)建成35個(gè)加氫站,計(jì)劃到2023年建成超過100加氫站。其他州也在建設(shè)加氫站,其中東北部計(jì)劃建12-25座。
歐洲政府和公司界已經(jīng)在氫能和燃料動力鋰電池領(lǐng)域投入17億歐元,未來歐盟還將投入約14億歐元用于研發(fā)和設(shè)施建設(shè)。根據(jù)規(guī)劃,到2020年歐洲將建成近300個(gè)加氫站,燃料動力鋰電池車達(dá)到5萬輛;到2030年加氫站達(dá)到3000座,燃料動力鋰電池車達(dá)到400萬輛車。
韓國計(jì)劃,到2030年形成氫能為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)體系,燃料動力鋰電池汽車產(chǎn)銷量占全國10%以上,加氫站達(dá)到520座。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
二、國外燃料動力鋰電池乘用車商業(yè)化進(jìn)展
現(xiàn)階段,至少有11個(gè)車企將推出燃料動力鋰電池汽車車型,包括豐田、現(xiàn)代、本田、奔馳、奧迪、寶馬等。其中,豐田宣布2020年大規(guī)模生產(chǎn)燃料動力鋰電池車,提出3萬輛推廣目標(biāo),其首款商業(yè)化燃料動力鋰電池汽車“Mirai”補(bǔ)貼價(jià)后是30萬人民幣;后起之秀現(xiàn)代,推出了燃料動力鋰電池乘用車、客車、卡車,計(jì)劃2030年投入7.6萬億韓元用于燃料動力鋰電池研發(fā)和設(shè)施擴(kuò)建,實(shí)現(xiàn)50萬輛燃料動力鋰電池的產(chǎn)量。
三、全球加氫站建設(shè)現(xiàn)狀
目前全世界建了400座加氫站,其中歐洲擁有158座,亞洲擁有161座,北美擁有83座,南美擁有1座,澳大利亞擁有3座。阿拉伯聯(lián)合酋長國設(shè)有2座加氫站。
四、我國氫能燃料動力鋰電池汽車概況
從政策來看,2016年以來政府出臺一系列政策,在今年三月十五日更是將推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)寫入了《政府工作報(bào)告》。據(jù)了解,目前四部委正在牽頭制定專門針對燃料動力鋰電池汽車的政策,公布之后將引起行業(yè)關(guān)注。
從規(guī)劃來看,此前計(jì)劃是2020年到2030年逐步由示范運(yùn)行向大規(guī)模推廣應(yīng)用發(fā)展,到2020年推廣規(guī)模5000輛;到2025年50000輛;到2030年達(dá)到百萬級。據(jù)悉,目前工信部正在修訂技術(shù)發(fā)展路線圖,燃料動力鋰電池車發(fā)展目標(biāo)可能超出此前規(guī)劃。
從技術(shù)來看,目前我國燃料動力鋰電池乘用車車型比較少,技術(shù)與國外存在一定差距,但是商用車在續(xù)駛里程、燃料經(jīng)濟(jì)性、壽命等大部分技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國外先進(jìn)水平。
從區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r來看,全國各地對氫能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃布局都在提速,上海、蘇州、武漢、佛山、如皋等城市都出臺了相關(guān)舉措來支持氫燃料動力鋰電池汽車的發(fā)展,其中做的比較好是長三角、珠三角、京津冀。
從推廣規(guī)模來看,截至去年年底,我國燃料動力鋰電池汽車總產(chǎn)量達(dá)3400輛左右,重要以商用車為主,其中燃料動力鋰電池客車?yán)塾?jì)產(chǎn)量為914輛,燃料動力鋰電池專用車2372輛。
從發(fā)展公司來看,全國大概有三四十家主機(jī)廠已經(jīng)推出或者正在推出燃料動力鋰電池汽車,有五十多款燃料動力鋰電池汽車車型,二十多家燃料動力鋰電池系統(tǒng)公司。
從加氫站建設(shè)情況來看,截止到2018年底,我國運(yùn)行的加氫站有15座,在建設(shè)的有20多座,氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在加速推進(jìn)。
五、我國未來燃料動力鋰電池汽車展望與建議
總的來說,我國氫燃料動力鋰電池汽車發(fā)展史挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存,機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。我國具有明顯的體制優(yōu)勢,豐富的新能源汽車推廣相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及巨大汽車市場,但是在核心技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建行還需進(jìn)一步加強(qiáng)。
第一,創(chuàng)新研發(fā)組織模式,突破關(guān)鍵核心技術(shù)。目前,我國關(guān)鍵技術(shù)要進(jìn)一步突破,例如質(zhì)子交換膜等。未來要向研發(fā)高性能、低成本、高比功率、長壽命的燃料動力鋰電池車型發(fā)展。
第二,抓關(guān)鍵領(lǐng)域補(bǔ)短板環(huán)節(jié),培育壯大產(chǎn)業(yè)鏈?,F(xiàn)階段,我國氫燃料動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈還不健全,要緊抓關(guān)鍵短板產(chǎn)品,培育龍頭公司,并鼓勵產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)動,補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈。此外,還需穿件投融資和市場環(huán)境,促進(jìn)公司快速發(fā)展。
第三,大力推進(jìn)示范應(yīng)用,以點(diǎn)帶面有序推進(jìn)。開展規(guī)?;痉锻茝V是提升產(chǎn)品技術(shù)水平、降低成本、完善配套體系和使用環(huán)境的有效途徑,是加快推動氫燃料動力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)化的重要抓手。
第四,科學(xué)規(guī)劃布局,建立氫能供給體系。我們國家氫能工業(yè)體系還不是特別健全,加氫站少,氫氣價(jià)格也比較高。未來希望能分階段推進(jìn),有序建立車用氫氣價(jià)格體系。
(轉(zhuǎn)自汽車工程師)