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电池知识

具备高效率、低污染以及长续航等优势的氢燃料电池汽车什么时候才能普及?

来源:宝鄂实业    2019-06-02 21:51    点击量:

最近,A股市场中燃料电池概念较为活跃,中通客车、长城电工、鸿达兴业、雄韬股份、雪人股份、大洋电机、华昌化工等个股集体拉升。据了解,这与新科研成果引发市场对氢燃料电池技术加快应用的想象有一定关系。近日,中国科学技术大学发布公告称研发出新型催化剂,可解除氢燃料电池一氧化碳“中毒休克”危机,延长电池寿命,拓宽电池使用的温度限制,确保其在寒冬也能正常启动。

“氢燃料电池目前有很多突破性的创新和专利,且具备空气污染较小、技术相对成熟等优势,但成本居高不下制约了其发展进程。”中汽协秘书长助理许海东表示,“一旦成本问题得到有效解决,未来氢燃料电池技术将成为新能源汽车产业发展的重要支撑。”

在氢能源应用领域,日韩等汽车巨头涉足较早。2013年2月份,世界第一辆量产版氢燃料电池车现代ix35 FCV正式下线,如今NEXO也蓄势待发;本田Clarity、丰田Mirai等概念车也已经批量生产。未来,韩国计划到2025年将氢燃料电池乘用车的年产能提升至10万辆;日本则预测到2030年全球燃料电池市场规模将比2017年增长28倍。

相比纯电动汽车而言,燃料电池汽车具有“充氢时间短,续航持久”的特点。据了解,本田Clarity概念车加注氢燃料只需3分钟,可实现最大续航里程750公里。因此,氢能源车产业正吸引越来越多的车企。去年6月份,韩国现代与奥迪签订合约,将协作研发氢能源技术,希望发展氢能源汽车产业链。此外,通用和本田、宝马和丰田等都已建立起了相关合作。

聚焦国内市场,我国很早就形成了以大学研究院为主体的氢能源燃料电池研发机构,并为汽车应用打下了一定基础。在乘用车领域,上汽集团推出了荣威950插电混动燃料汽车,长城汽车此前也收购了上海燃料电池汽车动力系统有限公司51%的股权,并计划在2022年推出首款氢燃料电池汽车;在商用车领域,宇通和福田的氢燃料电池客车已经得到实际应用,中国重汽也研制出了3款氢能源燃料车型。

目前,国家在政策层面对氢能源燃料汽车给予了大力支持。2018年2月份,财政部、工信部、科技部、发改委4部委联合发布的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》规定,燃料电池汽车补贴标准不变,同时地方单车补贴额不超过国家单车补贴额度的100%。

从长期来看,“随着燃料电池辅助系统批量制造,实现关键零部件包括空压机、增湿器批量化生产,燃料电池系统成本可以大幅度下降,最终氢燃料电池汽车成本会降低到传统车水平。”有车企负责人表示。

不过,发展氢能源汽车仍面临着诸多问题,如氢能源存储难、加氢站建设难等。数据显示,截至2017年底,全球共有328座正在运营的加氢站,其中国内共有12座。然而,这些加氢站主要是为研发型及示范性汽车提供加注服务,无法有效普及。

针对上述问题,2018年我国提出,要系统推进燃料电池汽车产业化,同时加快车载储氢系统技术发展。到2020年,实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。业内人士表示,氢能应用是重要发展方向,未来或将改变现有能源格局。中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高甚至给出了具体的时间节点,“2025年,燃料电池技术将会成熟,累计推广汽车将会达到5万至10万辆”。

届时,随着基础设施逐渐完善,以及技术不断提升,具备高效率、低污染以及长续航等优势的氢燃料电池汽车将得到快速发展,并最终成为新能源汽车产业不可或缺的一部分。

中国动力锂离子电池行业发展现状

根据中国化学与物理电源行业协会统计分析,2018年中国锂离子电池销售收入达到1727亿元,比2017年的1589亿元,同比增长8.7%。锂离子电池的产量由1009亿瓦时增长到1242亿瓦时,同比增长23.1%。主要是由新能源汽车动力电池和储能电池市场的快速增长。

其中,消费类电子产品用锂离子电池销售收入由757亿元增长到772亿元,同比增长约2%,产量由524亿瓦时,同比增长3%,达到540亿瓦时。消费类电子产品用电池的主要市场是手机、笔记本电脑、移动电源、电动工具和可穿戴设备等,手机、笔记本电脑、平板电脑和移动电源市场的需求均出现减少,但电动自行车、电动工具、可穿戴设备对锂离子电池需求增长相对较快。新能源汽车用动力锂离子电池销售收入由780亿元,同比增长14.1%,达到890亿元;产量由446亿瓦时,同比增长45.7%,达到650亿瓦时。储能锂离子电池销售收入由52亿元,同比增长20%,达到65亿元,产量由39亿瓦时,增长到52亿瓦时,同比增长35%。

2017年锂离子电池出口量约为17.11亿只,2016年出口量约为15.17亿只,与上一年相比,同比增长了12.79%。2017年锂离子电池出口额约为80.48亿美元,2016年出口额约为68.41亿美元,同比增长了17.64%。

三元电池:装机量为 331亿wh,占总装机量 58.17% 。从配套车辆类型来看,主要配套在新能源乘用车上,占比 90.4%。

磷酸铁锂电池: 装机量为 221.9亿wh,占总装机量 39%;从配套车型类别来看,磷酸铁锂电池主要配套在新能源客车上,市场占有率为72.5% 。

锰酸锂电池: 装机量为 10.8亿wh,占总装机量 1.9%;主要应用在新能源客车上,占比 66.7%。

钛酸锂电池: 装机量为5.2亿wh,占总装机量 0.9%;主要作为快充电池应用在新能源客车上 。

在各类动力电池方面,目前市场主要以三元电池和磷酸铁锂电池占据主导地位;从发展趋势来看,三元电池电池占比将快速提升。

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