外媒:燃料電池技術(shù)將成為新能源汽車領(lǐng)域“黑馬”
通過對燃料電池汽車相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)、投資、市場以及政策等維度進行多方面的分析,有外媒發(fā)布文章認為,燃料電池技術(shù)將成為新能源汽車領(lǐng)域“黑馬”。OFweek氫能網(wǎng)整理了該篇文章,希望能為各位讀者帶來參考,以下為具體內(nèi)容。
雖然仍存在挑戰(zhàn),但燃料電池汽車已準備好在替代市場中占據(jù)更大份額。
隨著汽車世界加速向下一代排放法規(guī)和燃料經(jīng)濟性目標靠近,與內(nèi)燃機(ICE)相關(guān)的傳統(tǒng)減排技術(shù)正在被淘汰。
傳統(tǒng)內(nèi)燃機日漸流失的背景下,電動汽車(EV)、混合動力電動汽車(HEV)和插電式混合動力電動汽車(PHEV)等替代傳統(tǒng)燃料的汽車技術(shù)迎來空前發(fā)展動力。其中,EV在消費者普及方面取得快速增長,且相對ICE的表現(xiàn)仍在不斷提高,燃料電池電動車(FCEV)更以“黑馬”姿態(tài)從眾多新型乘用車技術(shù)中脫穎而出。
事實上,F(xiàn)CEV已經(jīng)經(jīng)歷了多個發(fā)展階段,證明了其效率、安全性和可靠性,但由于其他電動技術(shù),特別是電池電動汽車(BEVs)繼續(xù)壟斷炒作,F(xiàn)CEV在很大程度上被忽視,燃料電池技術(shù)也因商業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)被廣泛批評,包括不良的氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)計的復(fù)雜性、高制造和維護成本以及難以匹配EV性能。
但在實踐中,將燃料電池堆連接到電動機,電動機連接到車輪,燃料電池堆充當電池直接向電動機提供電力,電動機向車輪發(fā)電。來自燃料電池的電能被供應(yīng)給電池,可以很好的在上坡或加速期間為車輛提供所需能量。
盡管FCEV技術(shù)已經(jīng)建立,但業(yè)界是否已準備好實施它?答案是肯定的,因為全球汽車市場已準備就緒,并計劃在其投資組合中采用新的能源汽車細分市場,這是一個值得期待的,緩慢而穩(wěn)定的開始。
日本為新時代技術(shù)鋪平了道路
日本一直處于采用替代燃料技術(shù)的最前沿,是全球第一個采用HEV技術(shù)的汽車市場,也是FCEV路線的堅定支持者并擁有相對成熟的氫能和燃料電池技術(shù),全球正式量產(chǎn)上市銷售的4款FCEV產(chǎn)品中,2款來自日本(豐田Mirai和本田Clarity)。
為促進FCEV的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,日本政府和當?shù)卦荚O(shè)備制造商(OEMs)進行了大量的努力,首先是推動使用標準化的電動動力系統(tǒng),并在全球范圍內(nèi)推廣,與此同時,鼓勵將氫燃料技術(shù)用于大規(guī)模部署和運輸領(lǐng)域,并投資3.78億美元,用于基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)和購車激勵,預(yù)計每座加氫站耗資約100萬美元,購車獎勵將持續(xù)到2020年。
日本將利用本田、豐田以及韓國現(xiàn)代的專業(yè)知識,推動其在燃料電池系統(tǒng)市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。對加氫站領(lǐng)域投入大量資金的日本和美國(加利福尼亞州),將成為燃料電池汽車的主要采用者。
預(yù)計到2030年,F(xiàn)CEV全球市場將達583360輛,亞太(APAC)國家將占據(jù)市場主導(dǎo)地位。具體來看,日本218651輛、韓國80440輛、歐洲117000輛、北美118847輛。
顯然,F(xiàn)CEV在新興市場的全球采用將受到強力激勵和政府政策推動,預(yù)計這些政策不僅會提高消費者層面對FCEV的接受度,還將推動尋求建立全球加氫站網(wǎng)絡(luò)的公司在該領(lǐng)域投入更多資金。
為與這一趨勢保持一致,預(yù)計未來五年全球市場將由領(lǐng)先的OEMs推出約20款燃料電池車型,具有先發(fā)優(yōu)勢的亞洲制造商將主導(dǎo)市場。
根據(jù)豐田、現(xiàn)代等主機廠的發(fā)展規(guī)劃,預(yù)計到2030年,豐田FCEV的單位銷量將達16.5萬輛,現(xiàn)代為14.8萬輛。
全球FCEV啟動時間表
外界認為,F(xiàn)CEV的推動預(yù)計在2020年后開始,屆時BEV的補貼將逐步取消,而隨著基本成本的降低和基礎(chǔ)設(shè)施的到位,預(yù)計2025年后,F(xiàn)CEV產(chǎn)業(yè)將呈指數(shù)增長,F(xiàn)代起亞和本田或?qū)碛凶顣充N的燃料電池汽車(它們?yōu)榧永D醽喼萏峁〧CEV租賃服務(wù)。)
現(xiàn)階段,本田和豐田在燃料電池技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先地位。豐田在實現(xiàn)最高功率輸出的同時,大大降低了系統(tǒng)的價格和尺寸。本田則開創(chuàng)了強大而緊湊的系統(tǒng),該系統(tǒng)使用電動“渦輪”空氣壓縮機產(chǎn)生增強的氫氣-空氣混合物,進而產(chǎn)生推進所需電力。
如上所述, OEMs正準備在全球范圍內(nèi)推出多款燃料電池汽車,具有代表性的舉措是,它們正在進行大量投資,以推動車用燃料電池堆的商業(yè)化。
根據(jù)政府層面的規(guī)劃,美國能源部計劃到2030年燃料電池汽車保有量達50萬輛,日本政府計劃到2020年訂購6000輛FCEV和160座加氫站點。
哪些挑戰(zhàn)需要克服?
在汽車大眾市場以與電動汽車相同速度采用燃料電池汽車之前,OEMs仍需要克服一系列重大挑戰(zhàn),包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、零排放氫的制取和燃料電池堆成本。這需要政府、企業(yè)和組織機構(gòu)間的通力合作。
資金層面,加州能源委員會和歐洲燃料開發(fā)計劃(HyFIVE)已承諾為全球氫網(wǎng)絡(luò)提供資金,燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的資金也十分雄厚,僅美國、歐盟投資額就分別高達2100萬美元和1700萬美元。
為實現(xiàn)燃料電池堆的共同開發(fā)和系統(tǒng)優(yōu)化,加速產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進程,殼牌、里卡多、燃料電池和氫能協(xié)會、Seven-Eleven日本有限公司、HyFIVE、林德、加利福尼亞燃料電池合作伙伴、巴拉德和英國H2 Mobility等公司和其他行業(yè)實體和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在著手與OEMs合作分享在制氫、燃料站網(wǎng)絡(luò)部署和投資方面的專業(yè)知識。
在廣受關(guān)注的燃料電池乘用車功率密度和價格方面,當前FCEV在不同速度下具有約3500小時的耐久性,而公共汽車已超過2016年18000小時的目標,達到約23000小時的耐久性。
價格上,美國能源部的最終目標是將80千瓦的燃料電池堆系統(tǒng)價格降至30-40美元/kW,技術(shù)進步正朝著這個方向努力。與之對應(yīng)的是燃料電池堆的價格一直在降低,質(zhì)子交換膜(PEM)電解法更是試圖將制氫成本降低至2美元/ kg。
事實上,現(xiàn)代和豐田率先采用的PEM堆疊電池技術(shù),已間接實現(xiàn)了單位成本的降低。據(jù)報道,其2015年成本約為5萬美元,隨著產(chǎn)量的增加,成本將隨技術(shù)進步和制造過程繼續(xù)下降。
把握投資的影響力
未來十年,全球?qū)⑼顿Y約100億美元,由一群私人投資公司與寶馬、戴姆勒和豐田共同開發(fā)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。
當前,加州政府已批準每年在氫氣站部署方面支出2000萬美元,而私營公司到2017年底的投資額已接近2160萬美元。
具有代表性的通用汽車和本田等OEMs正通過共同開發(fā),加速推進替代推進燃料電池技術(shù)并在美國密歇根州建立了制造工廠。
這兩家公司正在合資企業(yè)進行總額為8500萬美元的平等投資,計劃在2020年開始大規(guī)模生產(chǎn),利用集成開發(fā)團隊和共享氫燃料電池知識產(chǎn)權(quán),為燃料電池和氫存儲系統(tǒng)創(chuàng)造更實惠的商業(yè)解決方案。
這種合作伙伴關(guān)系和投資為FCEV通過現(xiàn)代和本田提供的租賃服務(wù),以及通過豐田的直接銷售和支持網(wǎng)絡(luò)進入市場創(chuàng)造了新的平臺。
燃料電池VS鋰動力電池
無可否認,目前BEV在市場競爭中暫時領(lǐng)先于FCEV。但從某種程度上來看,這種領(lǐng)先并不在于BEV,而是由于當前FCEV車型有限,全球市場上僅三種FCEV型號可供消費者選擇,同時消費者對燃料電池技術(shù)優(yōu)勢的認識還相當有限。
開發(fā)人員正試圖通過證明燃料電池技術(shù)在高里程、充能時間和經(jīng)證實的卓越安全性能等層面出發(fā),解決消費者的這些擔憂。
預(yù)計到2030年,全球?qū)⒂写蠹s200萬輛燃料電池汽車上路。日本和韓國將在推動燃料電池汽車技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,豐田和現(xiàn)代將成為燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
從2020年起,全球逐步取消BEV激勵措施,但與此同時政府,尤其是亞洲國家(包括中國、日本和韓國)仍將為FCEV提供相應(yīng)補貼,這將為私營部門投資打開閘門,預(yù)示著燃料電池汽車技術(shù)新時代的開始。
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