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分析氢燃料电池客车所面临七重挑战(下)

分析氢燃料电池客车所面临七重挑战(下) 对比了整个燃料电池动力系统,说的就是电电混合系统,就是氢系统、燃料电池系统加上一部分的动力电池,这部分是和纯电动的动力电池功能完全一样的。随着燃料电池效率和

分析氢燃料电池客车所面临七重挑战(下)    

      对比了整个燃料电池动力系统,说的就是电电混合系统,就是氢系统、燃料电池系统加上一部分的动力电池,这部分是和纯电动的动力电池功能完全一样的。随着燃料电池效率和功率密度的增大,车载氢系统储氢密度的增加,燃料电池动力系统的能量密度将远大于纯电动的电池能量密度。随着关键零部件的国产化和规模化,电电混合系统的成本也会远低于纯电动的成本。

      纯电池的能量密度正在提升,250瓦时/公斤到300瓦时/公斤,但是电力系统的能量密度完全不在一个水平级上。燃料电池的能量密度现在是205瓦时/公斤,主要是用燃料电池的系统功率比较小,动力电池比较多,所以导致重量比较重。未来随着燃料电池功率增加动力电池功率减少,我们会大幅度提升电电混合系统的能量密度,可以从472瓦时/公斤到1400瓦时/公斤,甚至接近2000瓦时/公斤。丰田的能量密度基本上就在这个位置,提升也是非常容易的,动力电池提高到300瓦时/公斤非常困难。

      现在燃料电池电电混合系统就是四个部件,合起来的成本与存储能量加上动力电池的能量除以整体的成本来看,2018年这个成本肯定还是相对比较高的,就是每瓦时基本上是4-5元左右。随着关键零部件的国产化、系统的规模化,燃料电池电电混合系统的成本也会大幅度下降,最终燃料电池系统可以降低到0.15元/瓦时,但是动力电池的成本也在大幅度下降,最终可能从0.1元/瓦时降到0.6元/瓦时,燃料电池系统的成本降低肯定可以达到这个程度。

    燃料电池系统的寿命将持续延长,额定功率和效率将持续提高。上午讲到寿命会大幅度提升,满足整车八年使用寿命的要求,也会逐步达到现在纯电动客车出口到欧洲十五年寿命的要求,额定功率也会大幅度增加,最终燃料电池系统的额定功率应该是和现在柴油车的额定功率相当。功率的提高也会带来燃料电池效率的提高,达到60%的效率。

    车载氢系统的储氢密度和储氢压力,可靠性也会逐步提高。储氢密度现在国内在3%左右,未来我们是用高压储氢。还有刚才讲到的液氢可以把储氢密度大幅度提升,提升达到7%以上。储氢压力是从35MPa向70MPa迈进。

    我国氢气资源是非常丰富的,上午干勇院士也讲到可以因地制宜。2016年中国氢气产量是1850万吨,煤制氢占到60%,副产氢占到近20%,其实这些副产氢可以满足40万辆燃料电池公交的需要。氢气的来源是非常多样的,可以因地制宜选择合适的氢气来源,也可以根据运输量选择管道运输和高压运输等不同的运输方式。

    全球加氢站建设正在提速,加氢站和加油站合建的方式已经出现。目前世界上有289个加氢站,很多专家都已经讲到,相比2015年的54座增加了70%。目前我国的加氢站正在非常快速地建设,现在已经建成的有14座。按照国家节能与新能源汽车技术路线图的规划,随着燃料电池车对氢气需求量的增加,我国的加氢站数量会逐步增加,2020年的100座到2030年的1000座。

 

 

 

 

 

 

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