长期:燃料电池有望实现后来者居上
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燃料电池优势明显:氢是世界上最多的元素,氢气来源极其广泛并且是可再生资源,所以用氢气作
为“燃料”似乎最合适不过。由于燃料电池是化学能直接转换为电能,相比内燃机的燃烧作用不会产生大量废气与废热,转化效率更可超过50%(内燃机转化效率为10%),排放物也只有水,也不会对环境温度造成影响。使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量很小。相比于纯电动车的充电时间来说,燃料电池加注氢气的时间很短,几乎与内燃机汽车添加燃油时间相当,大约在3-5分钟左右。
各类车型指标比较
高能量密度是燃料电池能够有望实现后来者居上的基础:如果新能源要想颠覆传统能源长期发展建
立起来的产业链条和基础网络,高能量密度是基础。在世界范围内,新能源锂电汽车之所以目前占比仍然较低,主要是由于其低能量密度。而氢能源能量密度是汽油及天然气的3倍以上,具有快速发展的基础。
各种能源能量密度对比表
随着技术进步、规模化生产,燃料电池车成本将逐渐降低,经济型逐渐体现:美国能源部数据显示,2012年,交通运输用燃料电池系统的成本为47美元/千瓦,与2002年相比,下降了82.9%,与2008年相比,下降了35.6%,这一数字已经逐步接近美国能源部设定的2017年成本目标:30美元/千瓦。Platinum集团的金属铂(Pt)(用来做催化剂)含量已经降低了1/5,目前每千瓦的含量少于0.2克,接近美国能源部的目标0.125克/千瓦。此外,燃料电池的耐用性也增加了一倍多,并自2007年以来电解槽的成本减少了60%。根据英国碳信托咨询公司的报告,若燃料电池汽车需要规模化生产,其成本需达到36美元/千瓦才能与内燃机汽车竞争。而根据目前PEMFC成本的下降趋势以及目前的技术进步,该目标价位即有可能在2017年之前达成,届时燃料电池汽车就可以批量化生产。
美国能源部橡树岭国家实验室对燃料电池轿车成本的预测
燃料电池单位成本预计变
燃料电池成本预计降低路径(美元/kW)
加氢站建设只是个时间积累的问题,为了推动燃料电池车基础设施建设,汽车制造商正在同大型能源公司、初创企业等合作伙伴在氢燃料供给方面展开合作。例如,在日本,丰田、本田、日产3家车企,与科斯莫石油公司、岩谷产业公司、东京燃气公司等10家能源公司宣布共同促进加氢站建设。在德国,戴姆勒与法国液空、荷兰皇家壳牌、法国道达尔集团、德国林德集团等企业合作,计划到2017年在德国建立100座加氢站。在英国,丰田、现代、日产等10余家车企,与英国多个政府部门、石油燃气公司一起推出英国H2Mobility计划,促进加氢站的建设和部署。如日本政府在过去三年中拨款17.8亿美元,用于加氢站的建设与运营,计划在加氢站建设方面做到世界领先,在2015年前在名古屋、东京、大阪和福冈4个城市之间新建100座加氢站,开始进行大规模商业化示范运行,在2025年前扩大到800个加氢站,到2030年计划建成覆盖全国的加氢站,数量达到5000个。
韩国也不甘落后,在计划到2020年在全国建设80座用于燃料电池车的加氢站,2016年将建设13座加氢站,德国也提出计划2023年之前将加氢站的数量将增加到400个,美国燃料电池的前沿阵地在加州,2015年8月加州众议院通过了第八号法案,表示加州政府将一共拨款2亿美元于2024年之前建设不少于100个的公共加氢站。近期,多家企业联合宣布中国加氢站建设营运计划于2016年6月28日在上海启动。各国政府的大力布局,极大的推动了以燃料汽车为主的下游运用,
韩国也不甘落后,在计划到2020年在全国建设80座用于燃料电池车的加氢站,2016年将建设13座加氢站,德国也提出计划2023年之前将加氢站的数量将增加到400个,美国燃料电池的前沿阵地在加州,2015年8月加州众议院通过了第八号法案,表示加州政府将一共拨款2亿美元于2024年之前建设不少于100个的公共加氢站。近期,多家企业联合宣布中国加氢站建设营运计划于2016年6月28日在上海启动。各国政府的大力布局,极大的推动了以燃料汽车为主的下游运用,
主要国家加氢站建设规划
长期来看,燃料电池车有望实现后来者居上:不论是从能源安全角度,还是从节能环保角度考虑,
新能源汽车都将成为未来的长期发展趋势。氢燃料电池技术作为目前排放标准最高,环保性最强的
新一代新能源动力汽车技术,在新能源汽车产业化发展之路中无疑具有里程碑意义。相比于现阶段
锂动力电池技术,氢燃料电池汽车启航加速快,充氢时间短,续航里程大,能量密度及功率密度均具有最优异性能,我们认为在未来具有极高的应用价值和商业化前景。据研究机构Navigant、国际能源署IEA以及日经BP清洁技术研究所等多方面报告,2011年和2012年世界燃料电池汽车的发货量不足500辆,有望在2015-2017年后出现爆发,并预计未来呈几何级增长:到2030年全球燃料电池汽车销量将达到350万辆,占电动汽车销量的10%;2030年之后,燃料电池汽车继续抢占纯电动汽车市场份额;到2050年,纯电动、插电式混合电动、燃料电池汽车销量占比均达到30%,形成三分天下之势。
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