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氢燃料电池汽车成本大幅下降只需实现规模化

2019-08-16 10:55:56 电池中国网   作者: 张硕  

氢燃料电池汽车成本高企的主要原因可能在于产量小,无法形成具有影响力的市场规模,造成入局者有限,该行业上下游产业链各环节无法有效激活,从而造成了技术方面难以快速突破。

近年来,氢燃料电池因氢能来源广泛、清洁低碳、能量转化效率高等显著优势备受推崇,各国政府都在大力推进氢燃料电池技术的发展,并给予政策与资金方面的扶持。

经过数载的技术投入,目前我国已基本形成了氢燃料电池电堆、氢燃料电池配套设备的研发体系,并具备了乘用车、专用车不同车型的生产制造能力。

事实证明,氢燃料电池汽车的未来可期并不是无中生有。

据了解,每辆城市物流车的平均加氢时间大约为5分钟,每次加氢量为6-7公斤,加满氢气之后的续航能力可达250公里,能够满足城市物流车的续航里程需求。由于加氢时间短、续航里程长,氢燃料电池汽车比纯电动汽车相对更具优势,可媲美传统燃油车。

但是,目前氢燃料电池汽车的发展仍然处于初期阶段,面临的首要挑战就是实现成本下降,使氢燃料电池汽车更具市场竞争性。

氢燃料电池汽车中的核心部件当属氢燃料电池动力系统,该系统由氢燃料电池堆、加湿器、功率调节器、空气压缩机、氢气循环泵等构成,其中,氢燃料电池堆是整个燃料电池产业链的核心部分,其性能和成本的演化直接决定了燃料电池产业化进程。氢燃料电池堆主要由气体扩散层、质子交换膜、膜电极、催化剂、双极板、密封件等几个关键部件组成,其中质子交换膜和催化剂占燃料电池堆成本的60%以上。

影响其成本的主要组件包括燃料电池堆中的质子交换膜、催化剂中铂的含量、双极板材料,以及电池系统中的储氢罐、升压变频器、动力单元等。

制约氢燃料电池汽车成本实现大规模下降的因素来源于多个方面,比如核心技术未完全突破,产业链完备程度有待提高,基础设施建设较为落后以及市场接受度需要提升等等。

但来自比利时Hinicio公司的专家Jean-Marc Tixhon认为,就现状而言,当前的技术已经能够满足氢燃料电池汽车的使用需求,其实阻碍氢燃料电池汽车成本下降的关键原因是目前的燃料电池仍处于小规模化生产状态,因此造成产业链上下游各个环节的设计、研发、生产成本都居高不下。

据美国能源部预测,如果产量能够扩大十倍,整车成本就将下降 23%;同时随着电堆技术的突破,成本将再下降 23%;两者叠加带来的成本下降幅度将超过45%。

以氢燃料电池堆为例,据欧洲燃料电池与氢能联合组织(FCHJU)发布的氢能及氢燃料电池汽车的相关行业报告显示,2020年,燃料电池系统的年生产量达到1000套时,电池堆的成本为111.96美元/kW,当年生产量为10000套时,电池堆的成本为36.9美元/kW,下降幅度达67.04%。而在2025年,当年生产量为50000套时,电池堆的成本可低至11.53美元/kW。

因此,氢燃料电池汽车成本高企的主要原因就在于产量小,无法形成具有影响力的市场规模,这就造成入局者有限,该行业上下游产业链各环节无法有效激活,从而造成技术方面难以快速突破。

但随着各个国家(地区)纷纷出台相关政策,给予氢燃料电池汽车产业有力支持,相信在不久的将来,将为行业引来更多的资本、科技力量,促进生产商产能进一步提高,使氢燃料电池产业具备规模效应,最终实现燃料电池成本的大幅度下降。




责任编辑: 张磊

标签: 氢燃料电池汽车

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