登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
在动力电池汽车在世界范围内都俨然成为未来汽车发展主流的情况下,为什么日本却对氢燃料电池汽车如此偏爱呢?
近日,日媒报道,日本新能源和产业技术综合开发机构计划到2040年在日本普及以氢燃料为动力的燃料电池车。为了实现这一目标,该机构还将推进技术研发,提高电池性能,降低车身制造成本。
据《日本经济新闻》网站报道,根据该目标,氢燃料电池车的续航里程将延长至目前的1.5倍,达到1000公里,到2040年该车型的保有量将由目前的2000辆增加到300万至600万辆。同时,车载电池的单位输出功率将增至目前的3倍。随着氢罐尺寸不断缩小,车身重量将减轻。
此次日本新能源和产业技术综合开发机构与电力公司、燃料电池厂商、研究机构等合作,修订了燃料电池与氢技术的开发规划图,以推动燃料电池汽车车的普及。
在动力电池汽车在世界范围内都俨然成为未来汽车发展主流的情况下,为什么日本却对氢燃料电池汽车如此偏爱呢?
这要从氢燃料电池的特点说起了。
传统中的动力电池,包括铅酸蓄电池,三元锂电池,磷酸铁锂、石墨烯等,实际上都是蓄电池,本身并不能发电,或通过充电桩充电,或通过发动机充电,然后再利用所蓄的电能驱动电动汽车的电机,再驱动车辆行驶,因此动力电池都有固定的续航能力和寿命。
而氢燃料电池严格意义上来说不能称作为“电池”,而是一种被称为“质子交换膜”的发电技术,实际效果更接近于一台发电机。它将氢气和氧气通过质子交换膜催化后逆电解进行发电,其本身并无法蓄电,发的电随发随用,无需燃烧,除了水和二氧化碳以外没有任何排放物。这种电池具备能量转换效率高、噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等性能优势。
燃料电池在很多领域已经开始应用。比如早期的航空航天动力(600343,股吧)应用,最早将燃料电池作为航空航天主要能源方式的可追溯到上世纪50年代美国NASA的阿波罗登月计划,后来燃料电池逐步由航空航天、边远地区发电等领域向商用领域过渡,目前占比最大的应用之一是是发电或辅助备用电源发电,例如美国很多数据中心将燃料电池作为备用电能使用。
燃料电池汽车,英文名叫做Fuel Cell Vehicle,简称FCV,是一种用车载燃料电池产生电力作为动力的新能源汽车。动力传递和驱动部分是一样的,还是使用电机+控制器的组合,不过它可以不用外接充电而是利用燃料电池“实时发电”,和纯电动汽车相比有着不少优势。
首先,燃料电池汽车接近于零排放汽车,生成物除水之外,还可能有少量的二氧化碳,但其排放量比内燃机要少得多,且没有其他污染排放(如氧化氮、氧化硫、碳氢化物或微粒)问题。
其次,燃料电池所使用的氢燃料来源广泛,可采用水分解制氢,也可以从可再生能源获得,可取自天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料电池汽车减少了对石油资源的依赖,优化了交通能源的构成。
第三,燃料电池的能量转换效率极高,其化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2~3倍。从节约能源的角度来看,燃料电池汽车明显优于内燃机汽车。
第四,燃料电池汽车克服了纯电动汽车续驶里程短的缺点,其长途行驶能力及动力性能已经接近于传统内燃机汽车。本田的燃料电池汽车充一次5公斤的氢气可以跑750公里,远超锂电池汽车。
第五,燃料电池汽车补充燃料氢只需几分钟可以完成,和内燃机汽车加油差不多,而较先进的锂电池即使只充80%,也需要充电30分钟。
第六,燃料电池属于静态能量转换装置,除了空气压缩机和冷却系统以外无其他运动部件,因此与内燃机汽车相比,燃料电池没有了马达的轰鸣,运行过程中噪声和振动都很小。
说了氢燃料电池汽车这么多的好处,那为啥这么好的产品一直没普及推广呢?
首先,燃料电池汽车的制造成本和使用成本过高。燃料电池的生产成本一直居高不下。据美国能源部测算,目前燃料电池的生产成本已降为500美元/千瓦。但专家估计,只有当燃料电池的生产成本降至50美元/千瓦的水平才能为消费者所接受。也就是说,当输出功率为80千瓦的车用燃料电池的成本降到目前汽油发动机的3500美元的价格时,才能实现市场化效应。另外,燃料电池汽车的使用成本过也高,由燃料电池发电系统提供电能的成本远高于各种动力电池。
其次,无污染且低成本获取纯氢燃料还存在技术难点。通过重整或改质技术转化传统的化石燃料获取纯氢天然气,并没有摆脱对化石能源的依赖,也没从根本上消除对环境的污染,而直接使用热分解或是电解的办法从水中制氢成本也很高。因此多数科学家都将目光转向了利用太阳能,但存在许多技术障碍。只有到了能以再生性能源廉价地生产出氢燃料,氢燃料电池民用汽车的燃料问题才算获得了根本性解决。
第三,目前的燃料电池汽车启动时间长,系统抗震能力还需提高。采用氢气为燃料的燃料电池汽车启动时间一般会超过3分钟,比起内燃机汽车启动的时间长得多,机动性能较差。此外,当燃料电池汽车受到振动或者冲击时,各种管道的连接和密封的可靠性需要进一步提高。
第四,燃料供应设备复杂,且质量和体积较大。目前普遍采用氢燃料的燃料电池汽车,因需要高压、低温和防护的特种储存罐,导致体积庞大,也给燃料电池汽车的使用带来了许多不便。
第五,加氢站等基础配套设施配套不够充足。虽然日本、美国加州、德国在政策扶持下已经建立了大量的加氢站,但目前加氢站都需要政府推动,建设成本是目前加油站的2-3倍,日常维护成本很高。加氢站等基础设施建设,既涉及城市规划、交通、电力等问题,又要解决投资和经营者的获利问题,同时还要有效解决加氢的核心技术和统一标准等问题。
既然目前燃料电池汽车技术还不算成熟,购买和使用成本很高,燃料的补充也不方便,为什么日本还要执意要普及以氢为行驶动力的燃料电池车呢?
或许,这大概是日本的国情所至吧。
早在2009年,日本政府就鼓励发展氢能源汽车,在2014年,更是将建设氢能源社会确定为国家发展战略,计划在2030年实现氢能源社会的基础建设。
电动汽车使用的动力电池,其所使用的电依旧是通过传统发电模式提供的。因此,动力电池需要充电,就要消耗能源。对日本而言,石油是日本主要能源消费品,几乎全都要依赖进口。无论是化石能源,还是再生能源,日本都非常匮乏,土地资源也不够丰富,所以无论是火力发电,光伏发电都不适合日本,这可能是日本为何如此钟爱氢燃料电池的主要原因。
因为日本的化石燃料少,所以一般使用电解水制氢,日本制氢成本是全世界最高的地区之一,不过折合每公里的燃料费用依旧比燃油车使用成本低。对于日本消费者而言来说,日常加氢的成本是可以承受的。
氢燃料电池汽车除了可以充当常规移动工具,还可以用作分散式电源。也就是说,氢燃料电池汽车可以作为发电装置为其他用电单位提供电量。与电动车辆相比,具有2倍以上的供电能力。当地震、海啸甚至核电站泄露等灾难来临时,氢燃料电池汽车都可以发挥应急发电的优势。
氢燃料电池的普及还有助于改善日本的大气环境。假如普及600万辆(私家轿车约占10%),日本运输行业中的客运部门预期就可以达到减少9%的二氧化碳的排放的效果。即便把从化石燃料等里提取出氢能所产生的二氧化碳的排放量也考虑进去,二氧化碳的排放量预计每年消减390万-760万吨左右。
目前已经量产的丰田MIRAI氢燃料电池汽车,静止到100公里/时加速时间为9.6秒,续航500公里,加氢只需3分钟,售价大概折合人民币40万元,加上日本政府补贴不到30万元。
本田在日本市场推出的Clarity氢燃料电池车,售价折合人民币约43万元,静止到100公里/时加速时间为8.8秒,可以续航750公里,加氢也仅需3分钟。这样的价格对于日本人来说,并不是很难接受。
丰田和日野联合开发的丰田FC客车,以日野混合动力客车为蓝本,其中日野负责车身及底盘技术,而丰田则专注于燃料电池动力系统。车身长10.5米、宽2.49米、高3.34米,可承载77人,可行驶约200公里,燃料加注可以在10分钟内完成,价格大约在1亿日元(约合600万元人民币)。如果是应急时使用,FC客车的燃料电池能够产生足够的电量,照亮整个疏散场所,例如学校的体育馆。
可以预见的是,日本对氢燃料电池的运用绝不止在于对出行领域,像楼体自发电、氢燃料大功率集中供电也在日本的能源发展规划中。如果燃料电池技术得到重大突破,在众多领域得到普及,那么只需要定期补充氢气就可以满足一切有关电力和动力的需要。而氢燃料如果成为了非常廉价且可再生的资源,以氢燃料电池技术为基础,日本可以打造一条极为可观的可再生能源产业链,彻底改变单纯消耗的能源格局,从单一的长期依赖石油而变为多元化,也会更好地提高改进能源的安全性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,蠡湖股份控股子公司海大清能船舶(大连)有限公司旗下新设的全资子公司——蠡湖清能船舶(嘉兴)有限公司与合作伙伴浙江禾东船业科技股份有限公司联合中标嘉兴“内河64TEU氢燃料电池动力集装箱船”项目。海大清能将为该项目提供船舶的设计及氢动力总成产品。本船长64.9米,配备两台240KW的氢燃料
北极星氢能网获悉,4月23日,中国雄安2024年氢能燃料电池公交车采购开标,第一中标候选人为厦门金龙,报价2499.5万元。第二名至第四名分别为北汽福田、雄安绿欣睿控新能源、桂兴机电设备,报价分别为2260万元、2499万元、2499.7万元。根据招标文件,本次招标项目业主为中国雄安集团交通有限公司,招标
北极星氢能网获悉,4月19日,由中国产业发展促进会主办,中国产业发展促进会氢能分会、北京国发智慧能源技术研究院承办的第九届中国能源发展与创新论坛在京召开。交通运输部水运科学研究所助理研究员徐晓健在“氢能与绿色燃料分论坛”分论坛上表示,“近年来,清洁能源船舶得到了快速的发展和应用。LNG
为积极抢抓氢能发展机遇,加速推进氢能产业发展,4月23日,冀中能源装备集团石煤机公司组织召开了氢能产业工作推进会,围绕相关产业合作、新能源专用车研发等工作进行研究部署。会议由装备集团党委副书记、副董事长、总经理,石煤机公司总经理刘伟主持,石煤机公司党委书记刘福新参会。与会人员结合近
北极星氢能网获悉,4月24日,重庆经信委发布《重庆市2024年支持氢燃料电池汽车推广应用政策措施(征求意见稿)》,其中明确提出2024年1月1日起,分别给予加氢站建设补贴和运营补贴,给予氢燃料电池汽车研发奖励。其中加氢站按建设实际投资的30%对投资主体进行补贴,单站最高不超过300万元。与此同时延
作为典型的资源型城市,山西太原因地制宜,在传统产业转型中创新做法,不再单纯依靠资源消耗,在加快形成新质生产力的当下,找到拉动经济发展的新动能。今年,太原市民绿色出行清单上多了一个新选项——氢能公交专线。沿着公交一路向南,记者来到清徐精细化工循环产业园,公交车所用的高纯氢就来自这里
4月23日,全国首艘内河64标箱氢燃料电池动力集装箱船舶设计建造签约仪式在嘉兴港区举行,标志着氢能船舶设计建造推进工作取得实质性进展。浙江乍浦经济开发区(嘉兴港区)管委会、自然资源和规划建设局、浙江氢能产业发展股份有限公司以及船舶设计建造单位浙江禾东船业科技股份有限公司、蠡湖清能船舶
北极星氢能网获悉,2024年4月23日,苇渡科技品牌及产品发布会上,推出了首款纯电动重卡、首款氢燃料重卡以及新一代全线控底盘。据悉,苇渡科技是一家致力于新能源重卡整体解决方案的提供商,自2022年3月成立两年来已经完成1.1亿美元B轮融资,投资方包括HSBC汇丰银行、HITEHedgeAssetManagement、嘉民集
北极星氢能网获悉,据攀枝花发布消息,4月18日,攀枝花氢能产业园正式揭牌。攀枝花氢能产业园选址钒钛高新区,占地面积约126亩,是集钛双极板研发制造、氢燃料电池生产、氢燃料电池汽车制造和PEM电解水装备、高压储氢材料及储氢设备、加氢装备制造等为一体的高端氢能产业园,力争实现氢能产业产值突破1
北极星氢能网获悉,近日,两辆以氢为燃料的汽车实现了北京到上海1500公里长距离运输测试,这是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。该氢燃料车装备了180千瓦氢燃料电池系统,搭载货物为氢燃料电池冷却液、柴油车尾气处理液等环保科技产品,整车重量达28吨。车辆从北京大兴出发,历
北极星氢能网获悉,4月22日,迁安市氢电综合能源站项目——新能源氢燃料电池半挂牵引车采购项目中标结果公示发布东风特种汽车有限公司以1068000元/辆价格中标该项目。主要招标范围为采购49吨氢燃料电池半挂牵引车500辆。包括供货、运输、调试、入网、车辆临牌、人员培训、技术支持、售后服务及相关配套
今日下午,紫京科技董事长景煜、仙游项目厂长康杰及紫京研究院万博士等一行深入仙游紫京新能源三元前驱体项目现场,开展实地巡查工作,以确保项目顺利推进,为公司新能源产业的发展注入强劲动力。在巡查过程中,董事长一行认真听取了项目负责人的汇报,详细了解了项目进展、设备安装、投产准备等方面的
日前,福建省发改委发布关于印发2024年度省重点项目名单的通知,确定2024年度省重点项目1593个,总投资4.28万亿元,年度计划投资6807亿元,仙游紫京新能源三元前驱体项目名列其中。2024年度省重点项目名单(1593个)一、省在建重点项目(1355个)(五)工业(668个)521仙游紫京新能源科技年产3万吨三元前
进入新的一年,锂电产业链“风云变幻”的速度不断加快。3月以来,受到碳酸锂期现货价格短期内向10万元以上区间波动增长的影响,正极材料价格因得到成本支撑而回暖。截至上周,锂电正极环节中,铁锂、三元材料价格均出现上涨,产量和开工率也随之回升。高工锂电观察发现,结合上下游来看,正极材料价格
亿纬锂能11月9日晚间更新可转债募集说明书,补充披露公司未来5年客户意向性需求情况。截至2023年11月初,亿纬锂能圆柱磷酸铁锂电池已取得的未来5年客户意向性需求合计约88GWh,三元大圆柱电池已取得未来5年客户意向性需求合计约486GWh。不过,前述意向性需求为下游客户结合市场需求增长预判、自身新能
近日,山东省泰安市第二季度“项目签约大比拼”活动成功举办,此次活动肥城共签约5个项目,其中,老城街道与天津祐建科技有限公司成功签约年产2万吨汽车三元锂电池循环利用项目。据悉,年产2万吨汽车三元锂电池循环利用项目位于老城街道办事处产业园区,项目总投资6亿元,一期建设厂房1.2万平方米,购
北极星储能网获悉,5月11日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2023年4月动力电池月度数据。数据显示,产量方面4月,我国动力电池产量共计47.0GWh,同比增长38.7%,环比下降8.3%。其中三元电池产量17.6GWh,占总产量37.5%,同比增长34.9%,环比下降3.5%;磷酸铁锂电池产量29.3GWh,占总产量62.4%,同比
天奇股份4月18日在投资者互动平台表示,公司锂电池循环业务现已具备年处理5万吨三元锂电池的规模,年处理5万吨磷酸铁锂电池环保项目将于今年上半年投产,届时公司将具备年处理10万吨锂电池的规模(三元锂电池5万吨及磷酸铁锂电池5万吨)并形成产品规模:年产钴锰镍合计12,000金吨、碳酸锂7,500吨、电池
4月12日,魏牌首款MPV正式定名为魏牌高山,魏牌高山、蓝山新能源双旗舰将于4月18日上海车展首发亮相。这款新车已经出现在了工信部的申报目录上。新车尺寸为5045/1960/1900mm,轴距为3085mm,整备质量2610/2730kg。动力方面,新车将搭载由长城汽车股份有限公司所生产的型号为E15BD的1.5T发动机组成的插
3月27日长远锂科公布,公司近日与AxensGroup友好协商,就后续在双方三元正极材料领域进行合作,以促成在欧洲设立正极材料生产工厂事宜签署了《MemorandumofUnderstanding》(《合作备忘录》)。AxensGroup是法国石油能源研究院的下属企业,是一个国际项目解决方案提供商,其服务内容包括:烧结炉、模组单
北极星储能网获悉,帕瓦股份公告,公司拟在浙江兰溪经济开发区内投资高性能动力锂电池三元正极材料前驱体项目,总投资为人民币4.8亿元,占地约120亩。公司拟通过全资子公司帕瓦(兰溪)新能源科技有限公司取得位于浙江省兰溪市经济开发区光膜小镇创新大道以北地块的建设用地使用权,并计划将公司年产4万
北极星储能网获悉,9月28日,陕西聚泰新材料科技有限公司(简称“陕西聚泰”)20万吨/年的新能源电池正极原材料生产线项目落户浙江舟山定海工业园区。该项目总投资达35亿,用地面积约410亩,主要投资建设新能源电池正极(主要指三元锂)原材料及关联产品,项目建成达产后,每年将生产出20万吨电池级高效
北极星太阳能光伏网获悉,10月12日,大同新成新材料股份有限公司与西北工业大学、西安科技大学合作共建新型光伏材料联合实验室及柔性钙钛矿太阳能电池工艺及设备开发项目签约揭牌仪式举行。大同新成新材料股份有限公司立足企业创新发展,依托产业优势、专业人才和设备优势,与西北工业大学材料学院合作
北极星储能网获悉,8月18日,福建龙岩永定区石墨烯动力(储能)锂离子电池生产项目签约。据悉,该项目总投资18亿,由深圳宁迪新能源有限公司投建,项目年产4GWh动力电池及储能电池,分两期建设。约定一期项目投产后3年内达产,实现年产值8亿元以上、年纳税5000万元以上。
5月11日,镇江500千伏访仙变电站室外5号主变500千伏侧5042开关汇控柜,喷涂了新型纳米陶瓷散热材料,柜体温度半小时内从26.5℃降到了20.8℃。此次采用的纳米远红外陶瓷材料与高品质石墨烯组合“降温服”,可以大幅提升热管理效率,在不需要外部任何能源、不占用额外体积、不增加设备的情况下,以“零能
“目前,单层石墨烯的市场公价是每克近千元,通过我们的特殊提取技术,可以使成本下降至目前的百分之一。”日前,在参观北京旭华时代科技有限公司(以下简称“北京旭华”)研发车间时,该公司董事长崔旭指着玻璃容器内的黑棕色液体向记者如此介绍。该公司曲面石墨烯已量产下线,当前产量达20吨;预计年
近日,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心等3家国家制造业创新中心。国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建,建设地位于浙江宁波,股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。国家石墨烯创新中心面向石墨烯
近日,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心等3家国家制造业创新中心。国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建,建设地位于浙江宁波,股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。创新中心面向石墨烯产业发展的
由位于柏林的全球能源互联网欧洲研究院(简称欧洲研究院)重点研发的石墨烯改性电工材料新技术此前成功应用于高压断路器新型电触头制备。近日,基于这种新型电触头部件的252KV/63KA敞开式柱上断路器在宁夏石嘴山步桥变电站中正式投入运行。据介绍,这项高端电工材料新技术在世界范围内率先填补了石墨烯改
6月24日由国网联研院、中国电科院、国网宁夏电力、平高集团联合研发的252千伏石墨烯断路器在石嘴山电网220千伏步桥变电站成功挂网运行,标志国内首台基于石墨烯改性电触头的252kV/63kASF6敞开柱式断路器在石嘴山电网正式运行。据了解,新型的石墨烯改性电触头表现出优异的耐磨性、导电性、抗熔焊性和抗
4月25日获悉,中国电力科学研究院有限公司完成新型防腐涂料变压器温升模拟实验。实验数据显示,与传统防腐涂层相比,新型防腐涂料可延长变压器绝缘纸服役寿命,显著提升变压器等输变电设备环保性能,还克服了常规涂料添加高导热填料后防腐蚀性能下降的难题。由于传统防腐涂层热导率远低于外壳金属材料
北极星储能网获悉,1月17日,湖北房县举行2022年招商引资“开门红”签约仪式,14个项目集中签约,其中两个储能生产项目,总投资30.5亿。湖北世润新材料有限公司投资5千万元建设石墨烯项目、湖北钒界新能源有限公司投资30亿元建设钒储能项目、
为了寻求可持续的能源储存,瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员提出了一个新的概念,将石墨烯应用到可持续的钠离子电池中,从而让容量比传统钠离子电池增长了十倍。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!