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电动汽车是发达国家给咱们中国挖的一个世纪大坑?

电动汽车会不会是发达国家给咱们挖的一个世纪大坑呢?在不远的未来,氢燃料电池汽车技术规划如何? 氢燃料电池乘用车技术路线图 如图1所示,氢燃料电池乘用车技术(以B级轿车作为典型车型

电动汽车会不会是发达国家给咱们挖的一个世纪大坑呢?在不远的未来,氢燃料电池汽车技术规划如何?


氢燃料电池乘用车技术路线图

如 图 1 所示,氢燃料电池乘用车技术(以B级轿车作为典型车型)技术发展路线图以2020年、2025年及2030年为三个关键时间节点,以燃料电池+动力电池的电电联合驱动技术切入点,开始氢燃料电池乘用车的产业化应用,逐步过渡到全功率氢燃料电池汽车,逐步提升轿车燃料电池动力系统的性能,使得汽车动力性、经济性、耐久性、环境适应性及成本等五方面的关键指标达到产业化要求,并且完成以燃料电池系统为主的动力系统批量制造能力建设,满足氢燃料电池汽车发展需求。

 

       2020年为氢燃料电池乘用车正式进入产业化的关键节点。在这一阶段,最高车速达160km/h,最低冷启动温度达-30℃的性能指标; 车载储氢方面,实现低成本70MPa车载储氢瓶的国产化,提升续驶里程达到目前燃油汽车的水平;寿命接近20万千米,成本控制在30万元;在氢燃料电池轿车、轻型乘用车或轻型货车领域逐步开始产业化。

       2025年为氢燃料电池乘用车正式动力系统性能持续提升的过渡节点。在这一阶段,通过提升燃料电池发动机额定功率、优化动力系统能量管理策略,逐步验证并改进燃料电池系统及整车动力系统性能,其动力性、经济性、耐久性、环境适应性及成本均逐步改善。其中最高车速大于170km/h,与内燃机汽车相当;环境适应性继续提高,寿命提高到25万千米;同时整车成本控制在20万元左右。

       2030年为全功率氢燃料电池乘用车达到产业化要求的关键节点。在这一阶段,通过100kW级高比功率密度燃料电池系统的应用,动力系统功率来源完全由燃料电池系统提供。续航里程大于500km,寿命提高至30万千米,完全达到产业化指标;同时进一步控制成本在15万元以内,实现大规模普及应用。

 

氢燃料电池商用车技术路线图

如 图 2 所示,氢燃料电池商用车 (以12m公交客车作为典型车型)发展技术路线图以2020年、2025年及2030年为三个关键时间节点,以小功率燃料电池与大容量动力电池混合动力系统为市场切入点,开始氢燃料电池商用车的示范运行及产业化推广,依据从小功率燃料电池与大容量动力电池混合动力,到大功率燃料电池与小容量动力电池混合动力的发展路线,逐步提升商用车燃料电池系统功率,降低动力电池容量,优化动力系统匹配与控制技术,提升整车性能,使得氢燃料电池商用车动力性、经济性、耐久性、环境适应性及成本等五方面的关键指标达到批量推广的产业化要求,并且完成以商用车燃料电池系统为主的动力系统及整车批量制造能力建设,满足燃料电池商用车发展需求。

       2020年为氢燃料电池商用车批量推广的关键节点。在这一阶段,实现耐久性达到40万千米、续驶里程达到500千米、成本不高于150万元的整车性能指标。以额定功率为60kW级燃料电池系统为主动力,配合功率型动力电池,推广电电混合动力燃料电池商用车。实现整车-20℃冷启动,满足绝大多数地区冬季的正常使用。在燃料经济性方面,中国典型城市公交工况下氢气消耗率小于7.0kg/100km。

       2025年为氢燃料电池商用车动力系统性能持续提升,整车成本持续下降,实现大规模推广应用的节点。在这一阶段,通过提升燃料电池系统额定功率、优化动力系统能量管理策略,逐步提升燃料电池系统及整车性能,使其动力性、经济性、耐久性、环境适应性及成本均逐步改善,整车与传统车寿命相当。在燃料经济性方面,中国典型城市公交工况下氢气消耗率小于6.5kg/100km。续驶里程达到600km,整车冷启动温度低于-30℃,寿命达到80万千米,同时整车成本小于100万元。

       2030年为氢燃料电池商用车全面达到产业化要求的关键节点。在这一阶段,通过150kW级高比功率密度燃料电池系统的应用,动力系统可靠性持续提升,可靠性超过传统燃油汽车。通过量产燃料电池商用车,提升整车性能,降低成本。在燃料经济性方面,中国典型城市公交工况下氢气消耗率小于6.0kg/100km。续航里程超过600km,整车冷启动温度低于-40℃,寿命提高至100万千米,达到全面产业化指标要求,同时进一步控制整车成本在60万元以内。

国产氢燃料电池车上路,新能源主角是它


氢燃料电池车距离我们已经越来越近。如同当年锂电池车走过的路一样,氢燃料电池车的商业化之路,也从公共服务领域开始试点。

据媒体报道,全国首条正式商业化载客运营的氢燃料电池公交车示范线,日前正式在广东云浮开通。全国首批量产的28辆氢燃料电池公交车今年已在广东云浮、佛山两地投入试运营,两市还计划在2018年投放300台8.5米的氢燃料电池公交车在公交区域使用。

这对整个国产新能源汽车产业来说,是个非常重磅的大事件。

 

       所谓氢燃料电池车,就是用氢作为原料,和空气中的氧气产生化学反应,转化为电能,进而驱动车辆前进。而不是人们通常理解的氢气燃烧产生能源进而驱动。和普通的锂电池车相比,它具有充氢快、续航长的优点。缺点是由于技术限制,造价目前还比较高。

       驾驶氢燃料电池公交车的司机说,氢燃料电池公交车行驶过车中不会排放二氧化碳等污染物,只排放水,而且加氢所耗费的时间与燃油公交车加油时间基本一样,比电池充电要快很多。并且行驶非常平稳,舒适感较强。

       氢燃料电池公交车,最大的优势是清洁。譬如它是真正的零排放。排气管排的不是气,而是清洁的水。如下图:

        而且,此次投放的氢燃料电池车,其内部所有管道全部是“食品级”的,换句话说,排放出来的水是非常清洁的,甚至是可以“喝”的!

       此外,据负责人介绍,氢燃料公交车从氢的生产、使用到氢燃料电池车的最后回收,其循环过程都是非常清洁的。

 

      氢燃料公交车和普通公交车从外观看没有太大区别。其区别在于内部:车尾处放着燃料电池组。

在车顶上,还并排整齐放着四个氢燃料罐。

       就是这内部结构和核心技术的不同,导致氢燃料电池车的造价远远高于锂电池车和普通燃油车。11米的氢燃料电池客车,2015年的售价高达500-600万元。随着技术的进步和商业化的发展,今年的售价已经降至300万元左右。但仍是锂电池客客车的2-3倍,普通燃料客车的5-6倍(普通燃料客车的售价在50万-60万元左右,锂电池客车售价100-120万元左右)。

       目前燃料电池车的成本居高不下,主要受制于核心技术和零部件都依赖于进口。据了解,到2018年,广东、上海等地的国内的新能源技术企业,将有希望实现核心技术和零部件100%国产化,摆脱对进口的依赖,制造成本将下降30-40%。

       据了解,虽然目前国内新能源车的主流是锂电池车。但国家对氢燃料电池这种更清洁环保的能源技术,补贴力度却超过锂电池车。按照国家2016年到2020年的补贴政策,氢燃料客车、重型物流车是50万/台,轻型物流车30万/台,轿车是20万/台,且5年内政策不退坡。每建一座氢气站,建站补贴高达400万元。

       假设国家补贴和地方补贴按照1:1比例计算,一台氢燃料电池客车,国补加地补的总额度就是100万元/台。

       这么计算,如果现在300万元售价的氢燃料客车,通过国产化率提升,价格下降30%-40%,加上补贴100万元,实际售价仅为100万元左右,和普通的锂电池客车已经相差无几。

       而业界的普遍观点是,随着技术的进步,国产化率的提高,以及相关国内配套产业的成熟,未来氢燃料电池车的价格和普通锂电池车的价格,会拉到同一水平线上。

这一天已经越来越近。譬如上海,未来两三年内就会在公路上,看到国产氢燃料电池乘用车的身影。

       按照上海近日发布《上海市燃料电池汽车发展规划》显示,从2017到2020年,上海打造包含关键零部件、电堆、系统集成、测试认证服务、整车开发等环节的产业集群,聚集超过100家燃料电池汽车相关企业,培育有国际影响力的氢能与燃料电池技术研发中心1个、燃料电池汽车检验检测中心1个。在示范运行与推广层面,建设加氢站5-10座、乘用车示范区2个,运行规模达到3000辆。 2021到2025年,建成加氢站50座,乘用车不少于2万辆、其它特种车辆不少于1万辆。

       而按照国家发改委、国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》提出的规划,到2030年实现加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用;2050年实现氢能和燃料电池的普及应用。

       种种迹象表明,氢燃料电池车无论技术储备、商业环境,都到了即将爆发的节点。

       如果氢燃料电池车保证了充氢、用氢的便捷和安全性问题,如果造价和普通锂电池车相差无几。那么,你还会选择充电慢、续航短、实际也并不真正环保的锂电池车吗?

       也许,正如之前所表达过的观点,锂电池车,可能只是新能源车领域的过客。真正的主角,注定属于氢燃料电池车

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