燃料电池新能源汽车发展的问题有哪些?应该如何解决?

2024-05-13

1. 燃料电池新能源汽车发展的问题有哪些?应该如何解决?


燃料电池新能源汽车发展的问题有哪些?应该如何解决?

2. 影响燃料电池汽车发展的因素有哪些

  影响燃料电池汽车发展最大的因素是成本问题,使用贵金属铂作为催化剂;昂贵的质子交换膜及石墨双击板加工成本等,导致PEMFC成本约为汽油、柴油发动机成本(50$/kW)的10~20倍。PEMFC要作为商品进入市场,必须大幅度降低成本,这有赖于燃料电池关键材料价格的降低和性能的进一步提高。除此之外还有贮藏安全、燃料来源与辅助设施建设不足等问题。

  占燃料电池系统一半成本的是燃料电池组。现在PEMFC电池组的成本是1000~2000美元/kW,如果未来商业化并与内燃机汽车竞争,燃料电池的成本必须降到50美元/kW。降低PEMFC电池组的成本,必须降低三个关键部件(即电极、电解质膜和双极板)的成本。

  燃料电池车成本主要通过燃料电池组、氢燃料罐和配件这三种主要部件降低。其中燃料电池组由电极、电解质膜与双极板构成,如何减少电极上贵金属Pt的使用量一直是工业难题。

3. 中国燃料电池电动汽车的发展现状

禁售燃油车将利好混合动力、乙醇汽油、燃料电池、氢动力电池、太阳能等多元化替代能源的发展。作为中国主力推行的新能源发展路线,纯电动汽车发展势头迅猛。据前瞻产业研究院《中国电动汽车行业市场需求预测与投资分析报告》数据显示,2017年1-8月,纯电动汽车产销28.4万辆和26万辆,同比增长45.4%和43.5%。
另根据国家发改委的规划,未来5年充电设备总投资超600亿元。各地方政府对电动汽车充电设施的普及建设也相当重视,据相关媒体报道,近日已有17个省市已经明确了充电设施建设规划,另有部分城市颁布了充电设施建设运营补贴标准。
作为新能源汽车的重要驱动力,动力电池的市场空间也将释放,前瞻预测认为,到2020年全球锂离子电池市场规模有望达到4500亿元,其中我国锂离子电池市场规模有望达到 3000亿元,占比约为66.6%。未来汽车市场在新能源领域还有诸多挑战,暂时也还没有形成全面取代传统燃油车的气候。

中国燃料电池电动汽车的发展现状

4. 燃料电池的发展现状和前景

在中国的燃料电池研究始于1958年原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下,中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统(千瓦级AFC)均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务,1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池(DMFC)的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间,中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期,由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动,中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展,积累了一定经验。但是,由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的总体水平来看,与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视,1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论,强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布,2001年将提供40kW的中巴燃料电池,并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布,中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下:
1:PEMFC的研究状况
中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所,该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC,工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究,在电极工艺和电池结构方面做了许多工作,现已研制成工作面积为140cm2的单体电池,其输出功率达0.35W/cm2。

5. 氢燃料电池汽车与锂电池汽车,谁将主宰新能源汽车的未来?

大家都知道,目前很多国家为了降低环境污染以及缓解能源依赖性,都在大力发展新能源汽车。而在新能源汽车的发展道路上,并非路线单一。就目前来看,除了关注度较高的纯电动汽车之外,氢燃料电池汽车同样也是新能源汽车发展的一个重要方面。那么氢燃料电池汽车与搭载锂电池的纯电动汽车,谁将主宰新能源汽车的未来呢?

其实是两种新能源汽车主要在电池方面有较大的差别,氢燃料电池汽车顾名思义所搭载的是氢燃料电池,而纯电动汽车所带搭载的是锂电池,具体来说,目前主要为三元锂电池,部分为磷酸铁锂电池。而这两种电池相比,氢燃料电池更像是化学反应装置,通过氢与氧的化学反应产生电能与水,所产生的电能驱动车辆前进。而不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,均属于能量储存装置,通过外接电源进行充电。

就目前的市场规模上来看,锂电池汽车所占的规模较大。以我国为例,截止到2019年6月份,新能源汽车保有量约344万台,其中纯电动汽车就达到了约281万台。而从目前政策上来看,对于纯电动汽车的支持力度相对较高,基础设施比较完善。我国截止到2019年12月份,公共充电桩和私人充电桩之和就达到了约121.9万台。所以从这个方面来看,短期内仍然是纯电动汽车占据市场的主流。

而氢燃料电池则不然,虽然近些年也在加大相关技术研究,但是由于系统结构复杂,制造成本较高,所应用的数量依然较少。另外,对于氢燃料电池来说,能量补充主要依靠的是加氢站,但是加氢站建造成本较高,对比充电桩来说经济性不占优势。而且对于目前的锂电池来说,也很多电池厂商都在发展固态锂电池,而固态锂电池的稳定性大幅度上升,更是增加了市场规模。再加上从目前来看氢燃料电池存在技术制约,发电效率较低,以丰田Mirai为例,燃料电池效率也仅55%。

所以,目前锂电池汽车所占的市场规模较大,很多企业也在不段对氢燃料电池加以研究。如果在未来能够降低生产成本和加氢站的建设成本,那么氢燃料电池汽车或许能够与锂电池汽车一较高下,但是短期内难以实现。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

氢燃料电池汽车与锂电池汽车,谁将主宰新能源汽车的未来?

6. 新能源汽车动力电池的未来发展方向是什么

未来的动力电池会更注重环保,更多人会选择氢燃料电池!
氢燃料电池无污染、使用寿命长,排放也没有污染物,非常环保。这款电池的基本原理就是电解水的逆反应。它不用充电,只需要加氢气,使用起来方便。用了这款电池,我们再也不用为充电方面煞费苦心了。车主不再需要花费大量的时间充电,只需要加点氢气就行,这就跟现在加油一样方便。因此,业界也认为这款电池被称为“终极新能源动力解决方案”
希望对你有所帮助,望采纳!!!

7. 燃料电池汽车在当今世界的发展现状

燃料电池汽车具有零排放、高效率、长续航等显著优势,是目前氢能应用的重要领域,也是我国新能源汽车三大技术路线方向之一。近年来,在国家和地方产业政策引导、行业投资热情高涨、产业链体系不断完善、产品技术水平持续提升等系列有利因素下,我国燃料电池汽车正在从技术研发向产业化方向发展。
燃料电池汽车销量回落
燃料电池用途广泛,既可应用于军事、发电厂等领域,也可应用于机动车、移动设备等领域,目前电动车领域是燃料电池应用的主要方向。燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,FCV)是以燃料电池产生的电能为驱动力的新型电动汽车。相比传统汽车,FCV具有对环境零污染、续航里程长和能源补给时间短等优点。

目前我国燃料电池汽车尚处于产业发展初期,市场规模还比较小,与纯电动汽车早期市场特征相似。2020年我国燃料电池专用车销量为146辆,由于燃料电池专用车销量大幅下滑近10倍,这也导致我国燃料电池汽车销量下滑至1182辆,同比下降56.8%。

车型品类不断丰富
从车型品类来看,燃料电池车专用车型品类结构不断丰富。2020年燃料电池专用车以附加值较高的冷藏车和保温车为主,在上一年厢式运输车、冷藏车、保温车基础上增加了牵引车、垃圾车、洒水车,燃料电池汽车向多元化发展迈出重要一步,市场终端不同应用场景有了相应的车型供给。

2020年工业和信息化部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》上榜的281款燃料电池汽车中,专用车上榜75款,占比26.7%,总质量12t及以上36款,占专用车上榜数的48%。其中,18t及以上车型有34款,牵引车类13款。
从终端实际销售车型吨位结构看,9t以上车型占比大幅提升,氢能重卡已经破局,18t及25t车型也开始投放市场,燃料电池在中重型专用车上应用趋势明显,在售专用车种类、吨位结构不断丰富。

市场销售区域来看,2020年燃料电池专用车终端销售主要集中在经济基础较好的城市,同时也是我国氢能与燃料电池汽车产业发展集聚区,体现了产业发展与示范应用协调发展、互推互进的良性循环。由于市场规模小,终端销量取决于示范应用的新增零散订单需求和已有订单的车辆交付,尚未呈现出明确的或差异化的区域市场特征。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国专用车行业发展前景预测与领先企业技术研发进展分析报告》

燃料电池汽车在当今世界的发展现状

8. 分析新能源汽车电池与新能源汽车的发展方向?

5KW低速电动汽车增程器
新能源汽车优势很明显,就是纯电动,环保低碳节能,使用成本低,价格实惠,更多的人买得起车,新能源汽车也是未来的一个大趋势,以后会没有燃油车的。电池的话会向更轻、更小、大容量、快充、续航里程长等这些方向发展,还有就是安全可靠、循环次数多、使用寿命长。
由于低速电动四轮车的续航里程还是比较有限的,不能完全满足大众的日常出行需求,如果想要增加其续航里程,可以装上一台增程器,以此来增加其续航里程,增加其活动范围,满足大众日常出行需求,实现出行往返自如,不再因半途没电而举步维艰。
增程器可以直接找厂家购买,厂家直接发货,这样会便宜一些。需选择大厂家大品牌出品的增程器才会有质量、性能、工艺、售后等全方位的保障,不然如果是小作坊式的厂家就容易坏也没有各方面的保障了。
增程器使用建议:
增程器在电量是满格的时候不推荐启动,一般建议在电量只有30%-40%的时候启动是最佳的。满电量的时候启动是没有什么特别好的效果的,为了环境友好,建议在需要的时候启动增程器,电池污染比废气污染更严重,保护电池就是保护环境。不建议在电池没有一点电的情况下使用,增程器启动的时候是电启动,在电池一点电都没有的时候启动可能会打不着火。