可视为人体的电堆是氢燃料电池汽车的核心中心
在新能源汽车领域,除了混合动力和纯电动汽车之外,还有一种氢燃料电池汽车,因为它可以实现零排放氢能被很多专家誉为终极清洁能源可是,与混合动力和纯电动汽车相比,我们在高速公路上能看到的氢燃料电池汽车很少这种车和现有的新能源车有什么技术区别,什么时候才能大规模进入我们的生活
氢是最环保,最易获得的能源,也被称为21世纪的绿色动力在刚刚结束的东京奥运会上,不仅奥运圣火的能量来自氢能,运动员们的日常用车也使用氢能车除了环保,氢能汽车续航里程长,充气快该车仅需三分钟即可充满电,一次充气后可行驶600公里
最近几年来,国内各大汽车公司也在氢能汽车方向下了大功夫在2020北京车展上,东风,SAIC,广汽都发布了自己的原型车许多机构预测,氢能有望打开下一个万亿美元的市场
虽然各路资本疯狂涌入氢能领域,氢能汽车上下游产业也在积极投资,但氢燃料电池汽车的推广并不顺利根据中国汽车工业协会发布的最新数据,今年前5个月,燃料电池汽车产销分别为188辆和207辆,同比分别下降47.3%和44.1%原因是成本约束和配套设施达不到规模,尤其是车辆生产成本的约束
氢能汽车中的燃料电池系统就像燃料汽车中的发动机一样,是整车的核心部件长期以来,燃料电池系统的膜电极,质子交换膜,气体扩散层,双极板等主要关键部件的生产技术和核心工艺一直被国外高度垄断如何实现技术突破,降低成本,成为我们研究团队努力的方向
中国科学院大连化学物理研究所是我国最早开展氢燃料电池研究的地方作为电源,燃料电池的性能和安全性在上个世纪已经在航空航天等军事领域得到充分验证可是,一旦尺寸缩小到民用车,成本就成了不平衡的障碍
如果把燃料电池堆比作人体,双极板就是人体的骨架,起支撑作用,是不可或缺的关键材料。
100千瓦的功率堆需要400多块金属双极板可是,在90年代左右,它完全依赖进口,每次进口都要花费数十万甚至数百万元现在,在国内科学家的努力下,100千瓦堆上的双极板只需要5万元
经过几十年的努力,很多垄断技术被打破,国产双极板的功率密度从第一代不到2000瓦每升提高到今天的4000瓦每升,寿命也从2000小时增加到今天的10000小时这些结果也意味着成本在降低
可视为人体的电堆是氢燃料电池汽车的核心中心。
新源电力第四代电桩是商用车专用的大型电桩这家早前研发燃料电池的国内企业,一个普通的50kW反应堆需要150万元,而现在第四代反应堆的成本已经降到了50万元
新源动力压缩成本的关键奥秘在于现有设备这个喷雾器正在放置的透明膜上喷洒黑色液体,看起来像喷墨打印其实喷出来的液体不是普通的油漆,而是含铂的糊状物
含铂催化剂是氢燃料电池的最佳催化剂,可以更有效地促进发电而大家最熟悉的铂金——铂金,全球总储量只有1.4万吨,目前市场价格在一克400元左右
在5年前的技术状态下,这家企业生产一个100千瓦的燃料电池需要100多克铂,也就是光这一项成本就超过了4万元。凭借他们不断的研究和技术
燃料电池堆的另一个关键部件是气体扩散层,它负责隔离有害物质并为电池堆提供气体它的作用就像燃料电池中人体内的肺,负责隔离电池堆中的有害物质,为电池堆提供纯净的氢气和氧气作为堆栈中不可或缺的关键材料,它占据了10%的成本
2018年之前,气体扩散层一直被国外技术封锁和垄断直到2018年底,JH科技和一家新材料公司持续开发优化产品,现在已经迭代开发了10代产品
石微羽说,100千瓦电堆的扩散层约为20平方米按照现在的进口价格,如果从每平方米600到800件计算,估计要花12000元左右但国产替代后成本预计下降30%—40%至8000元左右
经过科研院所和众多企业的不懈努力,燃料电池成本比5年前下降了60%,价值150万元的100千瓦燃料电池系统原价现在只需要50万元在毛宗强看来,未来,距离燃料电池汽车真正的推广,进入普通人的家庭,不会太远
:氢离未来不远
与现有的新能源汽车相比,氢能汽车在很多方面都有着明显的优势,尤其是在环保方面可是,氢能汽车的市场发展仍存在诸多困难事实上,与这些困难类似,其他类型的新能源汽车在发展初期也遇到过突破这些困难的关键是依靠科技创新最近几年来,经过科技人员的努力,氢燃料电池,氢内燃机等多项核心技术相继被突破,氢动力汽车的成本逐渐降低我们相信,在宏观政策和科技创新的推动下,氢动力汽车产业将加速前行,未来,氢的装车值得期待
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