鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年07月06日
氫燃料新能源動(dòng)力電池汽車市場(chǎng)分析
在生活中,燃料動(dòng)力電池處處可見(jiàn),為我們的生活帶來(lái)能量,方便我們的出行以及照明等等。氫能源用作汽車動(dòng)力的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于續(xù)航里程較長(zhǎng),而這是由于其質(zhì)量能量密度極高才能做到的。鋰離子的質(zhì)量能量密度為0.36-0.88MJ/Kg,而氫氣的質(zhì)量能量密度為142MJ/Kg。
但氫氣的體積能量密度較低,所以在汽車上使用的話,一般的解決方法是將將氫氣壓縮或液化以縮小儲(chǔ)氫罐的體積,關(guān)于儲(chǔ)氫技術(shù)要求非常高。因而,氫燃料動(dòng)力電池汽車在過(guò)去一直處于無(wú)法達(dá)到規(guī)模量產(chǎn)的尷尬境地。但人們并未放棄這類清潔能源。一方面,氫燃料動(dòng)力電池具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),在其運(yùn)行過(guò)程中,不僅沒(méi)有氮氧化物這種有毒氣體,連二氧化碳都沒(méi)有。相關(guān)于燃油汽車來(lái)說(shuō),氫燃料動(dòng)力電池汽車完全達(dá)到了零碳排放。
氫能源還有一大優(yōu)勢(shì):可再生。氫能作為一種二次能源,可從化石能源中獲取,有助于煤炭等一次能源清潔高效利用;還可以通過(guò)電解水制取,新增電力系統(tǒng)靈活性,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能及調(diào)峰。從這個(gè)角度看,氫能源的全生命周期的能源效率要優(yōu)于汽油柴油。
目前,世界各國(guó)都在將氫能源與燃料動(dòng)力電池作為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,不斷加大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的扶持力度。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),近十年,以美國(guó)、日本、歐盟與我國(guó)為代表的國(guó)家已在氫能與燃料動(dòng)力電池當(dāng)中投入近50億美元。世界各國(guó)關(guān)于零碳排放的要求都有一個(gè)大致的時(shí)間點(diǎn):2050年。事實(shí)上,僅依靠一種能源在2050年使所有經(jīng)濟(jì)與運(yùn)輸行業(yè)完成零排放的目標(biāo),具有相當(dāng)大的難度,人們要更多選擇。
技術(shù)總歸要變得成熟,更重要的是,技術(shù)的成熟度是我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的。過(guò)去70、80年代在特種航天當(dāng)中應(yīng)用的技術(shù),如脫水食品、紙尿褲等等,在今日也普及到大眾當(dāng)中,成為隨處可見(jiàn)的消費(fèi)品。同理,氫燃料動(dòng)力電池看上去默默無(wú)聞,但也在不斷發(fā)展。2008年,本田推出了第一款可供零售客戶使用的氫燃料動(dòng)力電池汽車,在隨后的幾年中不斷進(jìn)行研發(fā)和升級(jí),日前在廣州車展上,本田氫燃料動(dòng)力電池汽車ClarityFuelCell亮相。
就像上文提到,距離本田公布首款氫燃料動(dòng)力電池車輛已有20年之久,而本田自身在80年代已經(jīng)開(kāi)始燃料動(dòng)力電池車的基礎(chǔ)研究。2007年,本田公布了首款氫燃料動(dòng)力電池量產(chǎn)車型FCXClarity,正式投向市場(chǎng)。據(jù)本田方面表示,直至今日,仍有1000輛FCXClarity通過(guò)租賃的形式在美國(guó)加州道路上行駛。
比起上一代車型,ClarityFuelCell搭載了第二代FCV(FuelCellVehicles,燃料動(dòng)力電池汽車)動(dòng)力總成技術(shù),在動(dòng)力方面有了顯著提升,比如它實(shí)現(xiàn)了燃料動(dòng)力電池堆的小型化。據(jù)悉,新一代ClarityFuelCell的單位電芯的發(fā)電性能提升1.5倍,燃料動(dòng)力電池單元變薄20%,電池堆的體積縮小了33%。
整個(gè)電堆都是由本田獨(dú)立開(kāi)發(fā)完成的,通過(guò)生成氣體流路的改進(jìn)和冷卻方式的改進(jìn),最終可實(shí)現(xiàn)單位電池的輸出電池功率得到大幅提高。ClarityFuelCell動(dòng)力總成開(kāi)發(fā)助理負(fù)責(zé)人安藤章二介紹,與其他車企的氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)相比,本田最大的優(yōu)勢(shì)在于燃料動(dòng)力電池堆的小型化和車內(nèi)空間的提升。原本只能乘坐4人的駕乘空間,也因此升級(jí)到5人可寬敞乘坐。
在ClarityFuelCell上,本田將集成了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池堆、混合氣體單元、供壓機(jī)、電控系統(tǒng)五部分的整套動(dòng)力總成系統(tǒng)放置在發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi),與其他車型形成了明顯差異化。緊湊的尺寸使得車輛動(dòng)力總成與普通V6發(fā)動(dòng)機(jī)相仿,同時(shí)也大幅提高車體設(shè)計(jì)的自由度。ClarityFuelCell的性能與燃油車已別無(wú)二致。該車型可實(shí)現(xiàn)最大130kW的輸出功率和300Nm的峰值扭矩,每次加滿氫只需3分鐘,最長(zhǎng)續(xù)航里程高達(dá)750km。
至此,氫燃料動(dòng)力電池車也許可以證明自己的實(shí)用性。安藤章二表示,該車型已經(jīng)在日本、美國(guó)小批量售賣。與現(xiàn)有燃油或電動(dòng)汽車輛的配置基本一致,也說(shuō)明這套系統(tǒng)在將來(lái)具有大批量生產(chǎn)的可能。比較客觀的情況是,大環(huán)境的成熟不能只靠一家公司來(lái)支撐。
盡管氫燃料動(dòng)力電池車已成為車企們重點(diǎn)推廣普及的車型,但他們也承認(rèn),距離真正的大規(guī)模普及還要幾年時(shí)間。氫燃料還不是車企或者消費(fèi)者的主流選擇,這項(xiàng)技術(shù)卻并沒(méi)有沉寂。以上就是燃料動(dòng)力電池的相關(guān)技術(shù)知識(shí),相信隨著技術(shù)的不斷提高,未來(lái)的燃料動(dòng)力電池技術(shù)會(huì)不斷提升,滿足人們的日常需求。
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