大数跨境

氢燃料将成为未来发展趋势

氢燃料将成为未来发展趋势 苏州奥杰汽车技术股份有限公司
2016-05-27
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导读:就目前而言,人类最突出的问题之一是能源问题。从某种意义上说,21世纪就是能源的世纪。因为世界石油输出

    就目前而言,人类最突出的问题之一是能源问题。从某种意义上说,21世纪就是能源的世纪。因为世界石油输出国组织的石油价格只要变动,就会给世界经济带来很大影响。能源改变且决定着世界发展的事实已经颠扑不破。在这种背景下,电动汽车、太阳能汽车、醇类燃料汽车以及氢动力汽车,都是人们对未来汽车美好憧憬的雏形。这其中尤以氢动力汽车发展势头最为迅猛,氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。


    它是一种极为优越的新能源,其主要优点有:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演义了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。


    由于氢能是洁净能源,氢能的利用包括在汽车上的运用(氢燃料电池车)将是未来发展的趋势。氢燃料电池车是利用燃料电池促使氧和氢发生化学反应产生电力,以此驱动马达并作为汽车驱动力。具有行驶期间尾气排放为零的优点,在新一代汽车产业中,被市场誉为终极绿色动力。


    我国电解水制备1立方米氢气的成本大概为3元,因此制备1公斤氢气的成本则在30~33元左右(1公斤氢气约为10立方米氢气),1公斤氢气能驱动1.8排量的汽车行驶100公里左右。而用煤制备氢气的成本则更低,大概是1立方米氢气1元,10立方米氢气则是10~11元。如果汽车以汽油为动力跑100公里的话,成本都要比上述两个办法的成本高,且污染严重。


    目前国外燃料电池汽车的主要研发模式是政府主导,产学研联合攻关,并积极开展全球范围内合作。如美国能源部联合国防部、交通部、国家科学基金会、NASA和商务部,与8个国家实验室、2所大学和19个公司签署研发合同,支持5个汽车与能源公司构成的产业联盟进行燃料电池汽车车队和基础设施示范。美国交通部2015年新增公交车10%为燃料电池汽车,能源部计划2020年不少于250万辆燃料电池汽车。从2003年开始,9个欧洲城市参加了氢燃料电池公交车的行驶试验,投入试用的27辆氢燃料电池公交车3年内累计行程达100多万公里,运送旅客400多万人。日本政府实施了JHFC项目,2002~2004年完成燃料电池路况和加氢站的测试,并制定相关的标准与法规;2005~2010年让政府和燃料电池企业购买燃料电池汽车;2010年以后一部分企业和个人购买。到2004年7月已有48辆燃料电池汽车和10座加氢站。


    在国内,清华大学“十五“期间完成五辆燃料电池客车研发,在开发平台建设与共性关键技术研究方面,完成了氢燃料电池动力系统、控制与通讯系统、电动化底盘系统三大研发平台建设和共性关键技术研究。完成了总里程6万公里和单车3.5公里的运行试验。


    国内氢燃料电池客车发展时间


    与国外燃料电池相比,我国燃料电池堆内部一致性较差。国外先进燃料电池堆都是生产线上下来的,一致性较好。而国内的生产环节存在很多人为因素,导致结果不好控制。为提高电堆一致性,延长燃料电池寿命,我国在双极板批量制造技术、燃料电池寿命评价技术、动态闭环调控技术防止燃料电池水淹、同步检测燃料电池堆多片膜电极的多参数等方面也做了深入的研究。


    但是,目前在氢燃料电池的研发和推广上仍存在问题,重点主要集中在以下方面:1.氢气的制备2.氢燃料储存3.防爆4.运输5.降低成本6.持久性7.基础设施建设(比如:加氢站)


    在这几个方面中,有些可以由厂家自身解决,而有些则属于综合性问题,需要政府、能源公司、汽车公司、学术机构等相关各方面的共同努力和协作。


    相信随着氢能源技术的完善,必将加速氢燃料电池客车的市场推广,目前我国氢燃料电池车技术已取得突破性发展,在国际舞台上已崭露头角。随着对氢燃料管控安全标准的实施,未来几年,我国氢燃料电池客车市场将迎来朝阳发展期。


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