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全面解讀燃料電池:離產(chǎn)業(yè)化仍有不小距離

發(fā)布時(shí)間: 2014-10-01 09:47:56    來源: 第一電動(dòng)網(wǎng)
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[摘要]氫燃料電池是目前發(fā)展最好的燃料電池,但是在運(yùn)輸領(lǐng)域、配套設(shè)施等方面仍存在諸多障礙。

  叉車上的動(dòng)力來源主要是電池。較常用的為鉛酸電池,而目前燃料電池正取代鉛酸電池成為電動(dòng)叉車的主要能量。在高流通量的配送中心和倉庫環(huán)境中,與傳統(tǒng)充電電池系統(tǒng)相比,零排放燃料電池叉車體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、環(huán)保。

  燃料電池叉車的優(yōu)勢在于:通過恒功率輸出和充氫氣時(shí)間短顯著提高叉車的生產(chǎn)率。鉛酸電池的性能有限,過長的充電時(shí)間導(dǎo)致其效率低下。與之相比,燃料電池由于燃料補(bǔ)給迅速,且具有更長的使用壽命而備受關(guān)注。提高生產(chǎn)效率的同時(shí),燃料電池叉車還可以降低運(yùn)營成本。

  例如,沃爾瑪超市在加拿大阿爾伯塔省的冷藏配送中心部署了95輛燃料電池叉車。與傳統(tǒng)的充電電池動(dòng)力叉車相比,該項(xiàng)目在7年內(nèi)將減少運(yùn)行成本110萬美元。沃爾瑪現(xiàn)在已有超過500輛燃料電池叉車運(yùn)行在包括冷凍設(shè)施在內(nèi)的三個(gè)倉庫中運(yùn)行。其余使用Plug power公司的Gen Drive系統(tǒng)的客戶包括:寶潔公司部署在四個(gè)站點(diǎn)的340個(gè)燃料電池叉車系統(tǒng);思科部署在7個(gè)站點(diǎn)的超過600個(gè)系統(tǒng);可口可樂公司部署在2個(gè)站點(diǎn)的96個(gè)系統(tǒng)。2008年時(shí)全美燃料電池叉車的總數(shù)才幾百輛,而到2012年時(shí)在19個(gè)州近40個(gè)城市共擁有4000多輛,燃料電池叉車在美國開始迅猛發(fā)展。

  燃料電池叉車市場的供應(yīng)商主要有H2Logic,Hydrogenics,NuveraFuelCells,OorjaProtonics和Plug power。其中Plug power是最大的供應(yīng)商,其市場份額約為80%。

  使用燃料電池叉車的企業(yè)目前來看多為大公司,這部分是因?yàn)槿剂想姵夭孳嚨氖蹆r(jià)高于普通叉車。就2012年的主要訂購商來看,主要集中在世界500強(qiáng)企業(yè),其中又以零售業(yè)為主。

  作為燃料電池叉車大廠商的Plug power公司在2013年第四季度接受了來自沃爾瑪、寶潔、寶馬等公司的訂單,訂單量較以往有較大增幅,截止目前,Plug power公司已累計(jì)提供4500多套叉車系統(tǒng),且隨著2013年第四季度訂單的爆發(fā),燃料電池在叉車領(lǐng)域的應(yīng)用還將進(jìn)一步擴(kuò)展。

  成本:發(fā)展的首要阻礙

  燃料電池車目前普及度非常低,國外的燃料電池大巴目前售價(jià)在100萬美元上下,而特斯拉的“貴族”電動(dòng)車ModelS售價(jià)也才為73萬人民幣,兩廂對(duì)比下,燃料電池車的價(jià)格實(shí)在高出許多。但目前豐田、上汽等集團(tuán)都發(fā)布了燃料電池車生產(chǎn)宣告,預(yù)計(jì)將于2015年上市,豐田的目標(biāo)定價(jià)在5萬美元,而上汽的成本預(yù)計(jì)在50萬人民幣,若屆時(shí)能達(dá)到目標(biāo)價(jià)位,則燃料電池車發(fā)展可待。燃料電池車成本中2/3是燃料電池系統(tǒng)的花費(fèi),目前燃料電池系統(tǒng)的成本下降速度很快,也還存在下降空間。全球領(lǐng)先的燃料電池技術(shù)公司~巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)也已開發(fā)出第7代燃料電池電堆HD7,該電堆的成本比上一代的HD6要減少75%。

  燃料電池車使用的是質(zhì)子交換膜電池。在PEMFC中,貴重金屬催化劑鉑的使用劑量在逐步降低,再加上電解槽等成本的降低,使得PEMFC的成本不斷降低。根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù),2012年交通運(yùn)輸用燃料電池的成本為47美元/千瓦,相比2002年的估計(jì)成本下降了82.9%,且在逐年的下降中,成本價(jià)已接近美國能源部設(shè)定的2017年的目標(biāo)價(jià)30美元/千瓦。根據(jù)英國碳信托咨詢公司的報(bào)告,若燃料電池汽車需要規(guī)模化生產(chǎn),其成本需達(dá)到36美元/千瓦才能與內(nèi)燃機(jī)汽車競爭。而根據(jù)目前PEMFC成本的下降趨勢以及目前的技術(shù)進(jìn)步,該目標(biāo)價(jià)位即有可能在2017年之前達(dá)成,屆時(shí)燃料電池汽車就可以批量化生產(chǎn)。

  加氫站:需要時(shí)間積累的必備配套任務(wù)

  加氫站建設(shè)難也是制約燃料電池汽車發(fā)展的另一大因素。和建設(shè)鋰電池電動(dòng)車所需的充電樁不一樣,建設(shè)加氫站的可操作性難度非常高,除了需要較大的空間外,還要做環(huán)評(píng)、安評(píng)等一系列工作。全球加氫設(shè)施的發(fā)展主要集中在三大區(qū)域:北美、歐洲和日本,整個(gè)加氫站建設(shè)的密度將與燃料電池汽車的市場導(dǎo)入量相匹配。目前而言,中國僅有一個(gè)加氫站,加氫站不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國數(shù)量,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于臨近的韓國和日本,可以說國內(nèi)在加氫站建設(shè)上還有很長的路要走。

  預(yù)計(jì)到2014年,美國西海岸和東海岸的加氫站將分別達(dá)到37個(gè),到2015年西海岸計(jì)劃新建68個(gè),東海岸到2020年則要建成100個(gè)。歐洲地區(qū)以德國、法國為核心,德國的目標(biāo)是到2020年要實(shí)現(xiàn)加氫站境內(nèi)全覆蓋。日本則要在2015年將加氫站數(shù)目擴(kuò)大到100個(gè),東京、大阪等四個(gè)人口比較集中的城市里加氫站要實(shí)現(xiàn)全覆蓋。發(fā)達(dá)地區(qū)加氫站的建設(shè)與其燃料電池車的發(fā)展相匹配,在這些地區(qū),燃料電池車在2015年左右實(shí)現(xiàn)將不再是幻想。

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