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2018年12月5日 星期三

2018 Honda Clarity fuel cell Hydrogen Car



來源: OFweek氢能网


透過對燃料電池汽車相關產品、技術、投資、市場,以及政策等維度,進行多方面的分析,有外媒發佈文章認為,燃料電池技術將成為新能源汽車領域「黑馬」
小編整理了該篇文章,希望能為各位讀者帶來參考,以下為具體內容。

雖然仍存在挑戰,但燃料電池汽車已準備好,在替代市場中佔據更大佔有率。
隨著汽車世界加速向下一代排放法規,和燃料經濟性目標靠近,與內燃機(ICE)相關的傳統排放技術正在被淘汰。

傳統內燃機日漸流失的背景下,電動汽車(EV)、混合動力電動汽車(HEV),和插電式混合動力電動汽車(PHEV)等替代傳統燃料的汽車技術,迎來空前發展動力。
其中,EV在消費者普及方面取得快速成長,且相對ICE的表現仍在不斷提高,燃料電池電動車(FCEV)更以「黑馬」姿態,從眾多新型乘用車技術中脫穎而出。

事實上,FCEV已經經歷了多個發展階段,證明瞭其效率、安全性和可靠性,但由於其他電動技術,特別是電池電動汽車(BEVs)繼續壟斷炒作,FCEV在很大程度上被忽視。燃料電池技術,也因商業化面臨的挑戰被廣泛批評,包括不良的氫燃料基礎設施、設計的複雜性、高製造和維護成本,以及難以匹配EV性能。

但在實踐中,將燃料電池堆連接到電動機,電動機連接到車輪,燃料電池堆充當電池直接向電動機提供電力,電動機向車輪發電。來自燃料電池的電能被供應給電池,可以很好的在上坡或加速期間,為車輛提供所需能量。

儘管FCEV技術已經建立,但業界是否已準備好實施它?答案是肯定的,因為全球汽車市場已準備就緒,並計劃在其投資組合中,採用新的能源汽車細分市場,這是一個值得期待的,緩慢而穩定的開始。

日本為新時代技術鋪平了道路
日本一直處於採用替代燃料技術的最前沿,是全球第一個採用HEV技術的汽車市場,也是FCEV路線的堅定支持者,並擁有相對成熟的氫能和燃料電池技術,全球正式量產上市銷售的四款FCEV產品中,兩款來自日本(豐田Mirai和本田Clarity)。


為促進FCEV的大規模商業化應用,日本政府和當地原始設備製造商(OEMs)進行了大量的努力,首先是推動使用標準化的電動動力系統,並在全球範圍內推廣。

與此同時,鼓勵將氫燃料技術,用於大規模部署和運輸領域,並投資3.78億美元,用於基礎設施開發和購車激勵,預計每座加氫站耗資約100萬美元,購車獎勵將持續到2020年。

日本將利用本田、豐田,以及韓國現代的專業知識,推動其在燃料電池系統市場的領導地位。對加氫站領域投入大量資金的日本和美國(加利福尼亞州),將成為燃料電池汽車的主要採用者。

預計到2030年,FCEV全球市場將達583360輛,亞太(APAC)國家將佔據市場主導地位。具體來看,日本218651輛、韓國80440輛、歐洲117000輛、北美118847輛。

顯然,FCEV在新興市場的全球採用,將受到強力激勵和政府政策推動,預計這些政策,不僅會提高消費者層面,對FCEV的接受度,還將推動尋求建立全球加氫站網路的公司,在該領域投入更多資金。

為與這一趨勢保持一致,預計未來五年全球市場,將由領先的OEMs推出約20款燃料電池車型,具有先發優勢的亞洲製造商將主導市場。

根據豐田、現代等主機廠的發展規劃,預計到2030年,豐田FCEV的單位銷量將達16.5萬輛,現代為14.8萬輛。
全球FCEV啓動時間表
外界認為,FCEV的推動預計在2020年後開始,屆時BEV的補貼,將逐步取消,而隨著基本成本的降低,和基礎設施的到位,預計2025年後,FCEV產業將呈指數成長。現代起亞和本田,或將擁有最暢銷的燃料電池汽車(它們為加利福尼亞州提供FCEV租賃服務。)

現階段,本田和豐田在燃料電池技術開發領域,處於行業領先地位。豐田在實現最高功率輸出的同時,大大降低了系統的價格和尺寸。本田則開創了強大而緊湊的系統,該系統使用電動「渦輪」空氣壓縮機,產生增強的氫氣-空氣混合物,進而產生推進所需電力。

如上所述, OEMs正準備在全球範圍內,推出多款燃料電池汽車,具有代表性的舉措是,它們正在進行大量投資,以推動車用燃料電池堆的商業化。

根據政府層面的規劃,美國能源部計劃到2030年,燃料電池汽車保有量達50萬輛,日本政府計劃到2020年,訂購6000輛FCEV和160座加氫站點。


哪些挑戰需要克服?
在汽車大眾市場,以與電動汽車相同速度,採用燃料電池汽車之前,OEMs仍需要克服一系列重大挑戰,包括基礎設施建設、零排放氫的製取和燃料電池堆成本。這需要政府、企業和組織機構間的通力合作。

資金層面,加州能源委員會,和歐洲燃料開發計劃(HyFIVE),已承諾為全球氫網路提供資金,燃料電池技術領域的資金也十分雄厚,僅美國、歐盟投資額,就分別高達2100萬美元和1700萬美元。

為實現燃料電池堆的共同開發和系統優化,加速產業商業化進程,殼牌、里卡多、燃料電池和氫能協會、Seven-Eleven日本有限公司、HyFIVE、林德、加利福尼亞燃料電池合作夥伴、巴拉德和英國H2 Mobility等公司,和其他行業實體和網路,已經在著手與OEMs合作分享在製氫、燃料站網路部署,和投資方面的專業知識。

在廣受關注的燃料電池乘用車,功率密度和價格方面,當前FCEV在不同速度下,具有約3500小時的耐久性,而公共汽車已超過2016年18000小時的目標,達到約23000小時的耐久性。

價格上,美國能源部的最終目標,是將80千瓦的燃料電池堆系統價格,降至30-40美元/kW,技術進步正朝著這個方向努力。與之對應的是燃料電池堆的價格一直在降低,質子交換膜(PEM)電解法,更是試圖將製氫成本降低至2美元/ kg。

事實上,現代和豐田率先採用的PEM堆疊電池技術,已間接實現了單位成本的降低。據報導,其2015年成本約為5萬美元,隨著產量的增加,成本將隨技術進步和製造過程繼續下降。


把握投資的影響力
未來十年,全球將投資約100億美元,由一群私人投資公司與寶馬、戴姆勒和豐田,共同開發氫技術和基礎設施。

當前,加州政府已批准,每年在氫氣站部署方面支出2000萬美元,而私營公司到2017年底的投資額,已接近2160萬美元。

具有代表性的通用汽車和本田等OEMs,正透過共同開發,加速推進替代推進燃料電池技術,並在美國密歇根州建立了製造工廠。

這兩家公司正在合資企業,進行總額為8500萬美元的平等投資,計劃在2020年開始大規模生產,利用整合開發團隊,和共享氫燃料電池知識產權,為燃料電池和氫儲存系統,創造更實惠的商業解決方案。

這種合作夥伴關係和投資,為FCEV透過現代和本田提供的租賃服務,以及透過豐田的直接銷售,和支持網路進入市場,創造了新的平台。

燃料電池VS鋰動力電池
無可否認,目前BEV在市場競爭中,暫時領先於FCEV。但從某種程度上來看,這種領先並不在於BEV,而是由於當前FCEV車型有限,全球市場上僅三種FCEV型號,可供消費者選擇,同時消費者對燃料電池技術優勢的認識,還相當有限。


開發人員正試圖透過證明燃料電池技術,在高里程、充能時間和經證實的卓越安全性能等層面出發,解決消費者的這些擔憂。

預計到2030年,全球將有大約200萬輛燃料電池汽車上路。日本和韓國,將在推動燃料電池汽車技術發展方面,發揮關鍵作用,豐田和現代將成為燃料電池技術領域的全球領導者。

從2020年起,全球逐步取消BEV激勵措施,但與此同時政府,尤其是亞洲國家(包括日本、韓國和中國)仍將為FCEV提供相應補貼,這將為私營部門投資打開閘門,預示著燃料電池汽車技術新時代的開始。





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