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迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

导读: 近年来,随着氢燃料电池技术的突破、新能源汽车的快速发展,以及国家对清洁能源的日益重视。

氢燃料电池是车用能源领域实现车辆使用阶段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技术方案,被誉为“汽车动力终极解决方案”,并在前不久结束的北京车展上掀起了一阵“氢风暴”。2016年以来,国内的燃料电池产业加速发展,进入商业化初期,标志着我国正在逐渐迈向“氢”社会。

燃料电池汽车的发展目标:

近年来,随着氢燃料电池技术的突破、新能源汽车的快速发展,以及国家对清洁能源的日益重视。我国开始加大对氢燃料电池领域的规划和支持力度,政策出台也越来越集中,提出实现燃料电池汽车的运行规模进一步扩大,达到1000辆的运行规模,到2025年,制氢、加氢等配套基础设施基本完善,燃料电池汽车实现区域小规模运行。更是将发展氢燃料电池的发展提升到了战略高度。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

此外,《中国制造2025》、《节能与新能源汽车技术路线图》等也明确指出了燃料电池汽车及其关键部件的技术路线图,对燃料电池关键材料的研发提出了技术目标,并指出到2020、2025、3030年三个五年的国家燃料电池技术发展目标及具体路线。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

在世界范围内,美国、欧洲、日本等传统汽车强国也纷纷入局燃料电池市场,对燃料电池车这一未来技术的发展提供政策扶持及相关帮助。作为未来的发展方向之一,燃料电池在这些政策及行业市场的推动下正逐步解决技术手段、制造成本以及加氢站等配套设施的问题,并初步具备市场竞争力。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

燃料电池汽车的发展现状:

在国内新能源汽车火热市场的带动和政策驱动下,国内的燃料电池汽车产业进入了高速发展期。据统计,我国燃料电池汽车市场自2014年起迅速增长,2016年累计生产燃料电池汽车628辆,2017年累积生产1272辆,同比增长102.5%。然而,国内的燃料电池车主要还是以大型客车和专用车为主,在轿车领域,特别是燃料电池轿车的技术领域还亟需突破。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

乘用车方面,欧美及日本等传统汽车大国研发水平较高、技术突破较早,在过去的4年内主导着燃料电池乘用车的市场。随着越来越多的政府开始实现向“零排放”的推进,燃料电池乘用车的销量近几年快速增长。2014年至2017年中,世界范围内的累计销量中,美国燃料电池乘用车累计销量居首位,日本紧随其后,韩国、英国分列三四名。欧洲多国也纷纷涉足燃料电池乘用车市场。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

国内燃料电池汽车的技术现状:

总体来看,国内的燃料电池汽车燃料电池汽车还处于性能改进和小规模示范阶段。涌现较多的还是客车和专用车产品,轿车车型产品较少。目前,国内的企业中福田、宇通等在燃料电池客车领域,上汽集团在轿车领域拥有已经可以制造出成品的技术。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

然而,相比国外丰田、本田等整车企业,其研发的燃料电池轿车在2015 年已进入量产阶段,国内的燃料电池汽车行业无论是在整车技术、关键零部件还是基础材料等一系列瓶颈问题上都有很大的可提升空间。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

对比上汽集团的燃料电池荣威950与丰田公司的Mirai,从公开性能数据上看,荣威950性能指标全面落后于丰田Mirai,除此之外,在燃料电池发动机等关键零部件、整车耐久性、轿车集成和控制的水平方面也存在很大差距。

迈向“氢”社会——燃料电池汽车产业发展研究

目前,国内燃料电池车产业与发达国家存在差距的主要原因有如下几点:

(1)基础研发薄弱,关键材料未实现国产化,如电催化剂、质子交换膜、炭纸大都采用进口材料,价格极高;

(2)部件制备技术落后,缺少先进制备技术与设备,使得一些主要部件如双极板、MEA 等制造质量得不到保障,一致性较差;

(3)对电堆耐久性的研究不足,对系统优化提升电堆性能与寿命缺乏深刻的认识。

总体来说,我国的燃料电池汽车产业还处于起步阶段,如何提高核心技术水平,实现关键部件的国产化,降低成本以及加强基础设施建设将是未来发展的重点。

作者:逮香蕉鱼

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