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發布時間:2019-08-12

            一步之遙?氫燃料電池車成本大幅下降隻需實現規模化

                                              來源丨電池中國網 張碩

      近年來,氫燃料電池因氫能來源廣泛、清潔低碳、能量轉化效率高等顯著優勢備受推崇,各國政府都在大力推進氫燃料電池技術的發展,並給予政策與資金方麵的扶持。


經過數載的技術投入,目前我國已基本形成了氫燃料電池電堆、氫燃料電池配套設備的研發體係,並具備了乘用車、專用車不同車型的生產製造能力。


事實證明,氫燃料電池汽車的未來可期並不是無中生有。


據了解,每輛城市物流車的平均加氫時間大約為5分鍾,每次加氫量為6-7公斤,加滿氫氣之後的續航能力可達250公裏,能夠滿足城市物流車的續航裏程需求。由於加氫時間短、續航裏程長,氫燃料電池汽車比純電動汽車相對更具優勢,可媲美傳統燃油車。


但是,目前氫燃料電池汽車的發展仍然處於初期階段,麵臨的首要挑戰就是實現成本下降,使氫燃料電池汽車更具市場競爭性。


氫燃料電池汽車中的核心部件當屬氫燃料電池動力係統,該係統由氫燃料電池堆、加濕器、功率調節器、空氣壓縮機、氫氣循環泵等構成,其中,氫燃料電池堆是整個燃料電池產業鏈的核心部分,其性能和成本的演化直接決定了燃料電池產業化進程。氫燃料電池堆主要由氣體擴散層、質子交換膜、膜電極、催化劑、雙極板、密封件等幾個關鍵部件組成,其中質子交換膜和催化劑占燃料電池堆成本的60%以上。


影響其成本的主要組件包括燃料電池堆中的質子交換膜、催化劑中鉑的含量、雙極板材料,以及電池係統中的儲氫罐、升壓變頻器、動力單元等。


製約氫燃料電池汽車成本實現大規模下降的因素來源於多個方麵,比如核心技術未完全突破,產業鏈完備程度有待提高,基礎設施建設較為落後以及市場接受度需要提升等等。


但來自比利時Hinicio公司的專家Jean-Marc Tixhon認為,就現狀而言,當前的技術已經能夠滿足氫燃料電池汽車的使用需求,其實阻礙氫燃料電池汽車成本下降的關鍵原因是目前的燃料電池仍處於小規模化生產狀態,因此造成產業鏈上下遊各個環節的設計、研發、生產成本都居高不下。


據美國能源部預測,如果產量能夠擴大十倍,整車成本就將下降 23%;同時隨著電堆技術的突破,成本將再下降 23%;兩者疊加帶來的成本下降幅度將超過45%。


以氫燃料電池堆為例,據歐洲燃料電池與氫能聯合組織(FCH JU)發布的氫能及氫燃料電池汽車的相關行業報告顯示,2020年,燃料電池係統的年生產量達到1000套時,電池堆的成本為111.96美元/kW,當年生產量為10000套時,電池堆的成本為36.9美元/kW,下降幅度達67.04%。而在2025年,當年生產量為50000套時,電池堆的成本可低至11.53美元/kW。

 
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 (數據來源:燃料電池與氫能聯合組織)

 

因此,氫燃料電池汽車成本高企的主要原因就在於產量小,無法形成具有影響力的市場規模,這就造成入局者有限,該行業上下遊產業鏈各環節無法有效激活,從而造成技術方麵難以快速突破。


但隨著各個國家(地區)紛紛出台相關政策,給予氫燃料電池汽車產業有力支持,相信在不久的將來,將為行業引來更多的資本、科技力量,促進生產商產能進一步提高,使氫燃料電池產業具備規模效應,最終實現燃料電池成本的大幅度下降。