燃料电池汽车及氢源的发展现状
氢能与燃料电池发展现状及展望

氢能与燃料电池发展现状及展望
随着能源需求的不断增加、天然气和石油资源的紧缺,氢能与燃
料电池技术逐渐引起了人们的关注。
氢燃料是一种响应环保、低碳经
济的理念,而燃料电池则是一种新型的能源利用方式,其独特的高效、环保、安全优势,在近年来得到了迅猛的发展。
目前,世界各地都在推进氢能与燃料电池产业的研究与发展。
在
氢能领域,目前主要以氢气为燃料,通过在车辆、船舶、发电厂等领
域的应用来推广。
在燃料电池方面,研究重点逐渐由低温燃料电池向
高温燃料电池转型,并在载运工具、航空宇航、商业与住宅建筑等领
域取得了一定的应用。
展望未来,氢能与燃料电池产业有望实现更大的发展。
在氢能方面,未来将推动去碳化的过程,探索新型可再生燃料产生氢气,如利
用生物质、太阳能和风能等能源,有效减少气候变化和大气污染。
在
燃料电池方面,则将通过技术创新和产业协同,大力推进高效绿色能
源的广泛应用。
总之,氢能与燃料电池不仅是当今社会追求可再生、可持续能源
的必然选择,同时也是未来能源发展的重要方向之一。
我国氢燃料电池汽车发展现状及前景分析

科技风2021年2月科技创新D01:10.19392/ki.1671-7341.202104003我国氢燃料电池汽车发展现状及前景分析洪晏忠邓波中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122摘要:凭借高效率、零排放、低噪音等优势,氢燃料电池汽车已成为实现我国能源结构变革、节能减排以及汽车产业升 级的重要工具,并将成为我国城市和经济可持续发展的重要解决方案。
然而受诸多因素制约,我国氢燃料电池汽车发展仍面 临诸多挑战。
基于此,文章通过对我国氢燃料电池汽车产业发展的一些最新资料进行综述,对我国氢燃料电池汽车发展情况 和产业前景等进行简要分析,为其进一步的发展提供可行性的建议。
关键词:氢燃料电池汽车;发展现状;前景中图分类号:U27 文献标识码:A我国作为汽车销量和汽车保有量大国,在交通领域的石 油消耗量占比达60%[1]。
石油的过度依赖进口和大量消耗,不仅带来能源安全问题和环境污染问题,也严重制约了我国 经济的可持续发展。
因此,大力发展新能源汽车,减少交通领 域的石油消耗,成为保障我国能源安全和降低碳排放的有效 途径[24]。
作为我国新能源汽车产业的重要发展技术路线之 一,氢燃料电池汽车的发展一直备受国家政策支持和业内的 关注[5]。
2016年以来,国家和地方政府密集出台了一系列政 策大力支持氢燃料电池汽车的发展,国内各大主流车厂也在 加速氢燃料电池汽车的战略布局[6]。
然而,我国氢燃料电池 汽车仍处于推广阶段,距离商业化还有诸多挑战[7]。
本文从 政策、氢气制取、加氢站建设、氢燃料电池汽车销量等几个方 面对我国氢燃料电池汽车产业发展的一些最新资料进行综 述,并通过这几个方面的发展变化,对我国氢燃料电池汽车产 业前景进行简要分析,为其进一步的发展提供可行性的建议。
1政策1.1国家政策2016年,我国发布了《节能与新能源汽车技术路线图》,提 出了我国氢能产业的发展路线图,对我国氢燃料电池汽车发 展和加氢站建设目标进行了规划。
氢能源的发展现状及未来趋势分析上海

氢能源的发展现状及未来趋势分析上海氢能源的发展现状及未来趋势分析氢能源作为一种清洁、可再生的能源,备受关注。
在上海,作为中国的经济中心和创新引擎,氢能源的发展也备受期待。
本文将就氢能源在上海的发展现状及未来趋势进行分析。
首先,让我们了解氢能源在上海的发展现状。
目前,上海正积极推动氢能源产业的发展。
市政府出台了一系列鼓励政策,如提供补贴和税收减免,以吸引企业投资和参与氢能源领域的研究与开发。
同时,上海也通过建设氢能源基础设施,如氢能源站和氢能源充电桩,来支持氢能源的使用与推广。
此外,上海还积极开展了与其他地区和国际机构的合作,加强技术交流和创新合作,推动氢能源产业的发展。
在上海的氢能源发展中,氢燃料电池汽车是一个重要的领域。
上海已经成立了多个氢能源车辆研发和生产企业,并推出了一系列氢燃料电池汽车模型。
这些车辆在提供相对较长的续航里程和更快的加注速度方面具有优势,但也面临着成本高昂和充电基础设施不完善的挑战。
因此,上海正致力于加快充电基础设施的建设,并鼓励企业进行技术创新和成本降低,以提升氢燃料电池汽车的竞争力。
另一个上海氢能源发展的领域是氢能源在工业和能源领域的应用。
上海已经在氢能源生产和储存技术上取得了一定的成果,并在工业生产和城市能源供应中开始应用。
氢能源的应用可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放,促进可持续发展。
上海正在积极探索氢能源在钢铁、化工等行业的应用,并加强与相关企业和研究机构的合作,推动技术创新和实践应用。
未来,上海氢能源的发展有着较大的潜力。
首先,上海作为中国的经济中心和科技创新中心,具备了充足的资金、技术和市场优势,能够吸引更多的企业投资和参与氢能源领域的发展。
其次,上海政府积极推动氢能源产业的发展,通过提供政策支持、加强合作交流等方式,为氢能源的推广和应用提供了有利的环境和机会。
此外,上海在能源基础设施建设方面也在不断加快步伐,为氢能源的发展提供便利和支持。
然而,上海氢能源发展面临着一些挑战。
我国氢燃料电池汽车发展现状及前景分析

表 $ 各省市支持氢燃料电池汽车发展政策汇总表
省市
文件
内容
规划提出#)%)R 年#氢能源产业增加值达
. 山东省氢能源产业中长期
山东省
到千亿元#燃料电池汽车应用规模达到 R
发展规划')%$'+)%(R( /
万辆#加氢站数量达到 )%% 座&
.河北省推进氢能产业发展 到 )%(% 年#至少建成 $%% 座加氢站#燃料
江苏省氢燃料电池汽车产 )%)$ 年#氢能及氢燃料电池汽车相关产
江苏省 业发 展 行 动 规 划 ' )%$'+ 业主营收达到 R%% 亿元#整车产量超过两
)%)R 年(
千辆#建设加氢站 )% 座以上&
业前景进行简要分析#为其进一步的发展提供可行性的建议& #政策 $&$ 国家政策 )%$0 年#我国发布了.节能与新能源汽车技术路线图/#提
%&1 h$&( $&5 h)&R
%&3 h$&0
)&1 h(&3
%&50
%&10
%
)&50
'
$$
*
$
R%% h)%%%%
i)%%%%
) h)%%
$% h(%%
化工副产氢 %&0 h$&R
% 3 *
C
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
河北省
实施意见/
电池汽车运行超 R 万辆&
.上海市燃料电池汽车发展 到 )%(% 年#上海燃料电池汽车全产业链
上海市
我国氢储能发展现状

我国氢储能发展现状(一)氢气产量加速增长,煤炭是制氢的主要来源我国一直是世界主要的氢气生产大国。
2020年以来,我国氢气产量明显加速。
根据中国煤炭工业协会数据,2021年我国氢气产量为3300万吨,2022年3781万吨,2024年将预计达到4291万吨。
目前,我国制氢原料中,煤炭使用最为广泛,占比达到64%,其次是工业副产品占比达21%,天然气占比达14%,电解水使用最少,占比仅为1%。
不过,电解水制氢项目增加较快。
据不完全统计,2022年1-11月,我国共投资制氢项目73个,为2021年全年的3倍;氢气产能达161万吨/年,较2021年翻倍。
其中电解水制氢项目的数量占比接近60%。
(二)有关氢能发展的政策密集出台2022年以来,国家层面和地方政策出台了大量的氢能政策。
(三)我国绿氢项目规划与建设呈现多元化格局国内绿氢发展近两年开始提速。
从项目布局上看,目前已建成绿氢项目分别应用在石油炼化、化工、交通、储能、冶金等领域,呈现多元化格局。
据势银公司统计,截至2022年底,国内处于规划、在建、建成等不同阶段的的绿氢项目累计达151项,2023年1-10月新增绿氢项目更是达到了126项。
其中,石油炼化是国内目前已建成绿氢项目中应用规模最大的领域,占所有绿氢项目产能的44%。
化工领域对绿氢的需求也很高,目前主要集中合成氨和合成甲醇领域。
2023年以来,新增绿醇项目的产能已经远远超过绿氨。
这主要是由于国际海事组织2023年1月1日强制实施现有船舶能效指数和营运碳强度指标后,绿色甲醇已经成为很多国际船运公司脱碳的首选方案。
氢能交通中最受关注的终端应用是燃料电池汽车。
氢燃料电池重卡作为燃料电池汽车应用的重要方向,已经成为氢燃料电池未来主要的应用场景和商业化应用的突破口。
相比之下,我国目前绿氢在储能和发电方面的应用进展相对缓慢。
(四)“三北”地区有望成为我国绿氢生产基地我国“三北”地区是指东北的东北平原、华北的内蒙古高原、西北的天山山脉到阿尔泰山脉之间的广阔地区。
氢能源技术的发展现状与前景

氢能源技术的发展现状与前景第一章氢能源技术的概述氢能源技术是指利用氢气作为燃料或者电池原料的能源技术。
当前最为广泛应用的氢能技术是燃料电池车以及工业用途。
氢燃料电池利用氢气和氧气发生反应,通过电化学方式产生电能和水蒸气。
与传统的燃烧方式相比,燃料电池具有高效率、无污染和低噪音等优点,是未来发展能源的重要方向。
第二章氢能源技术的发展现状2.1 氢能源技术的发展历程自1970年代以来,氢能源技术得到快速发展。
最早的氢燃料电池用于航空航天领域,如阿波罗太空船。
1990年代,氢燃料电池应用于汽车领域并获得了显著的进展。
如今,欧洲、美洲和亚洲都在积极推动氢能源技术的发展,已经形成了比较完备的技术体系。
2.2 氢能源技术发展现状目前,日本、韩国、美国和中国等国都在大力推进氢能源技术的研究和应用,其中,日本已成为全球氢能源技术的领头羊。
日本自2014年开始推行“氢能社会”计划,目标是到2025年建立约40万个燃料电池汽车充电站和推广约20万辆燃料电动汽车;韩国也在积极推广氢能源技术,计划在2025年之前建立1.2万个燃料电池汽车充电站。
而在中国,氢能源技术的发展也受到了政府的高度重视。
中国已经发布了多项关于氢能源技术和产业的政策和计划,如“国家新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)”和“氢能产业发展路线图(2021-2035年)”,计划到2025年建立100家左右产业链完整的氢能产业集群。
2.3 氢燃料电池汽车的应用现状氢燃料电池汽车已经进入了商业化阶段。
全球范围内已有多个品牌的氢燃料电池汽车上市,如丰田Mirai、本田Clarity和奔驰GLC F-CELL等。
目前,日本和韩国已经建成了较为完善的氢燃料电池汽车充电站网络,并且正在积极扩大规模。
第三章氢能源技术的前景氢能源技术的前景非常广阔。
相较于传统燃料,氢燃料的特点在于其产生的是电能与水,不会产生污染物,发展氢燃料电池技术也能有效减少地球温室气体排放,改善环境状况。
我国氢能产业发展现状及趋势

我国氢能产业发展现状及趋势1. 技术水平逐步提升我国氢能产业的技术水平逐步提升,相关技术研发取得了一系列突破。
在光电催化水分解、电解制氢、燃料电池等关键技术领域,我国科研机构和企业在技术创新上取得了显著成果,为氢能产业的发展提供了技术支撑。
2. 政策扶持力度加大我国政府积极推动氢能产业的发展,制定出一系列支持政策,包括投资补贴、税收优惠等,为氢能产业的发展提供了政策支持。
3. 产业链逐步完善我国氢能产业的产业链逐步完善,包括氢能生产、储存、运输、使用等多个环节,形成了完整的产业链体系。
我国在氢能汽车、燃料电池等领域也取得了一定的成绩,为氢能产业的发展打下了坚实的基础。
4. 国际合作不断深化我国在氢能产业领域与多个国家开展了广泛的合作,包括技术研发、产业合作、市场开拓等方面,为我国氢能产业的国际化发展提供了有力支持。
二、我国氢能产业发展趋势1. 技术创新将成为主要驱动力未来,我国氢能产业的发展将更加注重技术创新,包括光电催化水分解技术、高效电解制氢技术、高性能燃料电池技术等方面。
技术创新将成为推动氢能产业发展的主要驱动力。
2. 产业链高效衔接将成为重点3. 国际合作将进一步加强4. 法规政策体系将进一步完善未来,我国氢能产业的发展将更加注重法规政策体系的完善,包括产业政策、环境政策等方面。
政府将出台更多的支持政策,推动氢能产业的健康发展。
三、发展建议当前,我国氢能产业的关键技术仍然存在一定的瓶颈,需要加大技术创新力度,加强基础研究和应用研究,提高相关技术的创新能力。
未来,我国需要进一步完善氢能产业的产业链体系,包括提高产业链的协同发展水平,加强氢能汽车、燃料电池等领域的发展,并打造完整的产业链体系。
未来,我国需要加强与更多国家的国际合作,共同推动全球氢能产业的发展,加强技术的引进和市场的开拓。
积极参与国际氢能标准的制定和国际氢能产业的规范化发展。
当前,我国氢能产业正处于发展的关键时期,需要全社会的共同努力,加大技术创新力度,完善产业链体系,加强国际合作,完善法规政策体系,推动我国氢能产业迈向健康可持续发展的新阶段。
氢燃料电池技术发展现状及未来展望

氢燃料电池技术发展现状及未来展望摘要:燃料电池技术具有能量转化率高、无环境污染、低噪音、可靠性高、氢燃料来源广泛等特点,已成为世界各国重点发展的技术之一。
本文概述了氢燃料电池的应用现状和趋势。
未来,氢燃料电池将大量投入到人们的生活当中,改变日常生活习惯。
关键词:氢燃料电池;发展现状;未来展望引言:在全球绿色低碳转型趋势下,氢气作为一种清洁的高效的可再生能源,已成为新一轮能源技术的变革方向,世界各国和地区正围绕氢能源加快全产业链布局。
燃料电池是一种将燃料和氧化剂在催化剂的作用下,把两者电化学反应产生的能量直接转化为电能的装置,且能量转换效率高、无污染。
1、我国氢能发展现状1.1制氢产业2020年我国H2年产量约为2500万t。
我国煤炭资源丰富,H2生产主要来源于石化和煤化工企业,化石燃料制氢和工业副产气提纯技术制氢量约占全国制氢总量的99%。
中国煤炭工业协会数据显示,2020年我国的煤制氢量占比约62%,天然气制氢量占比约19%,工业副产气提纯制氢量占比约18%,电解水制氢量占比约1%,生物质制氢技术尚未完全成熟,其制氢占比可忽略不计。
煤制氢是最成熟的制氢技术,具有成本低、工艺简单以及可大规模量产等特点,但是生产过程中会排放大量的CO2。
目前,我国的CO2捕集、利用和封存技术,尚未完全成熟,碳捕集的投资成本较高。
近年来,可再生能源电解水制氢技术的发展热度越来越高。
索比光伏网公布的数据显示,2021年全球范围内电解水制氢项目高达50GW,全球相关项目计划总量高达80GW。
1.2燃料电池产业燃料电池按电解质的种类可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池等。
质子交换膜燃料电池具有能源转化效率高、可靠性高、启动快、结构简单及无污染等特点,被认为是燃料电池汽车和固定发电站的首选。
燃料电池由电堆、空气压缩机、加湿器和H2循环泵等系统部件构成,其中电堆占燃料电池成本约60%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、引言近年来,燃料电池汽车的迅猛发展和商业化的推进席卷了整个世界,其高效节能,以及零排放或接近零排放的良好环境性能,使之成为当今世界能源和交通领域开发的热点。
随着国际各大汽车生产商和石油巨头的积极参与,从资金到技术的大力投入,燃料电池汽车已经走出实验室,开始商业化旅程。
很多专家更是乐观地认为,燃料电池汽车将引发汽车工业的革命,最终取代传统内燃机车成为主流。
基于PEMFC的燃料电池汽车需要氢气作为燃料。
目前要实现燃料电池汽车的商业化,主要问题是解决氢源问题和降低成本,而氢源技术已成为燃料电池商业化的技术瓶颈。
车用燃料电池的。
燃料来源主要有两种,一是直接用氢,二是车载制氢技术,这两种方法又存在诸多不同的技术路线,因此什么样的氢源最适合用于燃料电池汽车的问题一直以来都是争论的焦点。
我国目前在燃料电池技术总体水平上与国际先进水平还有很大差距,要想迎头赶上,必须找到适合本国国情的最佳切人点,即从经济性,能效性和环境性能方面都是最合理的燃料链。
本文就是从这样的背景出发,拟从国内外燃料电池汽车发展现状出发,对本国燃料电池汽车的技术发展和商业化进程作出预测。
二、国内外燃料电池汽车的崛一现状2.1国际各大汽车公司燃料电池汽车发展现状据 2003年6月最新统计,目前世界上已经有近20家汽车公司70余种车型的燃料电池汽车问世。
表1仅列出典型汽车公司具有代表意义的车型37种,基本描述了美国,日本以及欧洲一些国家在燃料电池汽车方面研究及发展的现状,表末则介绍了国内的研究成果。
由表1可知,迄今为止推出的燃料电池汽车中,压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行;而自1997年首辆甲醇燃料电池汽车NeCar3问世以来,甲醇重整也成为研究开发的新热点。
其他的产氢及储氢方法,如液氢,合金储氢,以及汽油重整也有一些研究。
可见从现行的燃料电池汽车来看,燃料选择存在多元性。
另外我们还可以发现,燃料电池汽车(FCV)在全方位都得到了迅猛发展。
首先,推出FCV的公司已从最初的几家(GM,Ballard,Daimler-Chrysler等),迅速蔓延为遍布全球的近20家,虽然各大公司的车型和侧重的技术路线不尽相同,但显然都把FCV的商业化推广作为抢占未来汽车市场的一项战略措施,在竞争中求发展;再者,各公司出产的FCV在性能上也是日进千里,从续驶里程,最大时速,到燃油经济性,乃至储氢的压力,都取得了迅速的进展,让人们对燃料电池汽车的未来充满信心。
2.2各大公司燃料电池汽车生产及应用的预期日程安排目前,作为燃料电池汽车的预期生产目标,概念车及样车的时期已告一段落,而各大汽车生产商对燃料电池汽车生产的确切时间表尚不确定,因为在新技术发展的初期存在太多的不确定因素,包括技术和经济可行性等。
然而各汽车公司在自己制定的目标中以及能源和汽车专家都认为,燃料电池汽车的发展将按如下时间段进行: 2002-04:在美国,欧洲,日本实现燃料电池汽车的示范车队; 2006-07:第二代燃料电池系统融人汽车技术,车队规模继续增大; 2010:燃料电池汽车实现商业化推广。
总的说来,大多数汽车制造商预计将在2010年左右实现全面的商业化。
不过 GM和Ford的态度比他们更坚决,他们断言到那时已经可以生产大批量的燃料电池汽车。
相对来讲,Honda和Toyota对将来的计划更谨慎,不过他们今年也加速了进程,或许日本市场的内部竞争及不断增长的政府投入将加速加快燃料电池汽车的全面商业化。
2.3国内燃料电池及其在交通领域的进展我国的燃料电池研究始于1958年,经过4O余年的积累与发展,已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍,研究条件明显改善。
尤其在PEMFC方面,总体水平与先进国家的差距正在缩小。
在质子交换膜燃料电池本体技术发展的基础上,1998年,北京理工及清华大学开发了燃料电池微型电动车,2000年底上海神力科技有限公司开发了”氢动力一号”游览车,并亮相于2000年上海工博会。
2001年1月,中科院大连化学物理所、电工所、东风汽车公司研制了30kw燃料电池中巴车,北京绿能公司也于200年也装出了自己研制的燃料电池车。
另据2003年8月最新消息,同济大学与上海汽车集团联合推出了我国首辆燃料电池混合动力轿车“超越一号”,并经过了国家科技部检验。
作为我国第一代燃料电池混合动力汽车的样车,“超越一号”以桑塔纳2000为基体,采用了我国拥有完全自主知识产权的纯氢燃料电池动力平台,标志着我国燃料电池汽车发展的里程碑,大大缩短了我国与世界先进水平的差距。
同时,我国在储氢技术和车载制氢技术上有了一定的发展,2002年1月,中国科学院宣布启动知识创新工程重大项目“大功率质子交换膜燃料电池发动机及氢源技术”,这项重大项目的启动将为我国汽车工业在新世纪的跨越发展提供技术原动力。
因此,鉴于PEMFC 电动汽车在各类电动汽车发展中的明显优势,应该得到重点的发展。
三、国内外氢源选择的崛基于质子交换膜燃料电池的燃料电池汽车需要氢气作为燃料,而氢源技术已成为燃料电池商业化的技术瓶颈。
因此Ford的一名高级技术研究人员指出,解决氢源的问题比解决燃料电池本身更具有意义。
我国目前在燃料电池技术总体水平上与国际先进水平还有很大差距,要想迎头赶上,必须找到适合本国国情的最佳切入点,即从经济性,能效性和环境性能方面都是最合理的燃料链。
下面将结合国外燃料电池氢源选择相关研究的结果,以及国内关于燃料电池氢源选择的863软课题的基本结论探讨适合我国国情的方案。
3.1国外燃料电池氢源选择的研究近年来,国外很多研究从”井口到车轮”的全生命周期角度评估了燃料电池汽车氢源的选择方案。
总的说来,大部分研究都将纯氢,甲醇和汽油作为三种最主要的选择来进行研究。
但由于评估中存在很多不确定因素,他们得到的结论不尽相同:Princeton的Ogden,DTI.的Thomas等认为纯氢燃料电池汽车最具优势;而Methanex, Methanol Institute更倾向于甲醇燃料电池汽车;其他的一些科研机构则客观地阐明了三种燃料选择的优缺点。
总结前人研究,各种燃料选择的优缺点如表2:由上可见,三种燃料选择各有利弊,要作出合理选择就要考虑本国的能源结构,从国情出发,选择适合的氢源方案。
3.2国内燃料电池氢源评估的主要结论为探索适合我国能源国情的氢源基础设施方案,国家高科技研究发展计划(863计划)设立了”燃料电池汽车氢源基础设施工程前期研究”软课题,旨在对氢能源进行全生命周期的研究,并进行车载制氢与加注站制氢的比较与分析,制氢技术和经济性研究与比较。
本课题是国内首次从资源开采到汽车使用的全生命周期评价,针对不同氢源选择对能效、排放及经济性(3E)进行系统分析,因此很有评估价值。
大连化物所作为863软课题的主要承担单位之一,作出了大量首创性的工作,以下将简要介绍研究的结论。
首先根据科学可行的氢源方案筛选原则,从相当多的燃料链中最终确定10条燃料链作为研究对象,如表3所示。
选取的燃料链主要还是集中在纯氢,甲醇和汽油三种燃料选择上,具体地,包括三条车载制氢燃料链,两条大型管道输氢和五条加注站制氢燃料链,基本涵盖了近中期所有可行的技术路线。
接下来对所选10条燃料链进行了环境,经济性和能效性(3E)的全面的评估由表可看出:(1)车载制氢路线在能效用故及经济性方面(3E)都明显优于纯氢车,应被重点推荐;(2)从不同化石基的角度考虑,天然气基燃料链的3E性能最优;汽油基燃料链略逊之,不过它相对较高的能效性是一个优势;相对地,煤基燃料链最不乐观;然而随着原油越来越少及我国对煤加工利用的大力投人,形势会相应改变;(3)加注站现场制氢的各条燃料链3E性能相对较差,尤其是煤电电解水制氢燃料链,所以很难进行大规模商业化,但作为演示性质的燃料电池车队氢源,仍很有现实意义;(4)由天然气和煤进行大型制氢及氢管网输送的燃料链在3E性能方面属中等水平,然而巨大的基础设施投资使它们的可行性大大降低;选择什么样的氢源,基础设施投资是一个重要的决定因素。
本课题研究中假定发展汽油燃料电池汽车基本不需要基础设施投资,其他的方案则需要不同程度地投资,并以天然气制甲醇的车载制氢燃料链为基准进行了各方案基础性投资的对比,如图1所示:从比较可以看出,采用输氢管网或天然气管网的氢源路线,其基础设施投资是基准线的30倍以上,其他的加氢站现场制氢路线投资也在12-14倍左右。
可见,短期内输氢管网或天然气管网的氢源路线的氢源方案是不现实的。
因此研发燃料电池汽车,推荐以甲醇和汽油车载重整车为发展目标,而由加注站制氢发展纯氢车也是过渡时期内演示车队的可选方案。
四.对国内燃料电池汽车发展的预测上文已对国内外燃料电池及氢源技术现状的进行了分析。
结合各大汽车公司对燃料电池汽车推广的预期日程安排,以及氢源选择的评估结果,本文还想对国内燃料电池汽车产业的发展作一些展望,供同行参考指正。
首先如图2所示,我们对燃料电池汽车技术的发展趋势作如下预测:由于车载制氢在3E性能方面的优势,而且相对来讲甲醇重整技术难度较小,因此可能会率先在我国得到发展,汽油重整则紧随其后。
对于纯氢燃料电池汽车来说,其演示车队可望行驶于2008年北京奥运会,与其相关的加注站制氢,和储氢技术也将有所提高,但由于受到巨大基础设施投资的影响,其大规模生产恐怕要相应的延后。
随着燃料电池总体水平的突飞猛进,燃料电池汽车也必将在交通领域中引发革命,如图3所预测的,从 2008年左右开始有燃料电池汽车车队,到2024年燃料电池汽车将占汽车总量的25%以上,而且将以更快的速度扩张。
五、总结本文首先详尽总结了国外燃料电池汽车的发展现状,及其商业化推广的预期进程。
接下来通过与目前国内燃料电池及其在交通领域应用的比较,指出我国的燃料电池产业势头良好,并取得一些突破性进展,但从整体水平上讲还与发达国家有较大差距。
为迎头赶上,必须找到适合本国国情的最佳切人点,即从经济性,能效性和环境性能方面都是最合理的燃料链。
所以本文又结合国外燃料电池氢源选择相关研究的结果,以及国内关于燃料电池氢源选择的863软课题的基本结论探讨适合我国国情的方案。
综合考虑3E性能及基础设施投资,研究认为甲醇和汽油车载制氢具有明显优势,应该被重点推荐;加注站制氢的纯氢车路线在演示车队的试行方面有一定的现实意义;而大型氢管道运输路线由于其过高的基础设施投资,在短期内不具备可行性。
最后,本文又根据前面的分析总结,对本国燃料电池汽车的技术发展和商业化进程作出预测,指出燃料电池汽车必将引发汽车产业的革命,并取代内燃机车成为主流。