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技术创新

燃料电池全面分析(一):四大优势,三大应用,产业元年!

文字:[大][中][小] 发布时间:2018-11-15  浏览次数:284

燃料电池全面分析(一):四大优势,三大应用,产业元年!

市场

1. 四大优势:能量密度、充气速度、清洁能源、能源结构

燃料电池(Fuel cell),是一种通过氧化还原反应将燃料(氢气)转换成电力的装置,最早由英国物理学家威廉·格鲁夫爵士发明。

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1)理论能量密度最高,一次性解决续航焦虑问题

氢气理论能量密度是汽油的 3 倍,是锂电池的 100 倍

 

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燃料电池可一次性解决续航焦虑问题

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2)充气时间 3 分钟

 

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3)清洁能源

历史纵向看,能源的进化史事实上是一场脱碳的革命。

煤炭相比薪柴更清洁,石油相比煤炭更清洁;到了氢,由于不含碳,燃烧后的产物是水,因此可看作是“零碳排放”的高清洁能源。

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4)改善能源结构

对比三种不同化石能源利用效率(内燃机37%,燃料电池45.7%,锂电池49.2%),锂电池和燃料电池较传统燃油汽车都具有较大优势。

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可改善我国能源结构

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2. 市场:三大应用,汽车为主

燃料电池下游主要包括移动式、固定式、交通运输三大应用。

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1)移动式应用

移动式应用包括笔记本电脑、手机、收音机及其他需要电源的移动设备

燃料电池的能量密度通常是可充电电池的5到 10 倍,已有直接甲醇燃料电池DMFC 和 PEMFC 被应用为军用单兵电源和移动充电装置上。成本、稳定性和寿命将是燃料电池应用于便巧式移动电源的所需要解决的技术问题。

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2)固定式应用

固定电源包括紧急备用电源、家用燃料电池、通信基站备用电源、不间断电源、偏远地区独立电站等。

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日本导入家用燃料电池(ENE.FARM TYPES)后,家庭购买电力量下降约80%。 截至 2016 年底日本已经累计推广 20 万台 ,2016 年底的售价为 127 万日元(约为 7.5 万元人民币),补贴降低到 15 万日元(约为 8800 元)。

 

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3)交通运输应用

交通运输应用主要包括汽车、无人机、搬运车等。

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日本富士经济预测,2025 年全球燃料电池市场有望达到 5.2 万亿日元(合约人民币3400 亿元)。

其中全球燃料电池汽车市场有望扩大到 2.91 万亿日元(合约人民币 1900 亿元),占整体市场一半以上,增长潜力巨大。

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3. 政策:国内补贴 2020 年前不退坡,国外需求侧与供给侧并举

1)国内补贴:2020 年前不退坡

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白名单

2018 年 5 月 22 日,中国汽车工业协会联合中国汽车动力电池产业创新联盟正式对外公示汽车动力蓄电池和氢燃料电池行业白名单(第一批)。

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积分

2018 年 4 月开始执行《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》。

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2)国外补贴:需求侧与供给侧并举

大多国家把补贴放在了消费环节,以购置税费抵免或者购置补贴的形式发放,仅德国将补贴放在了开发制造环节。

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4. 产业周期:2017 产业元年,中国燃料电池汽车产量达到千辆

1)全球

从 1968 年第一辆氢燃料电池车问世到 2018 年,累计销量 6475 辆,50 年销量仅6000 台

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超过 50% 的氢燃料电池车在加利福尼亚州售出,其余销量中日本占了大部分丰田氢燃料电池车销量在全球氢燃料电池车总销量的占比超过 75%

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2)中国:从示范考核、应用扩展,到燃料电池客车成套商业化

2008 年奥运会示范,2010 年国外新加坡示范,2011—2012 年联合国 UNDP 全球清洁城市示范,2016 开发世界首台燃料电池有轨电车,2017 年开始燃料电池客车商业化。

2017 年是中国燃料电池产业化元年,燃料电池汽车产量达到 1247 辆

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2025 年,中国燃料电池的技术性能和成本指标有望分别达到产业化发展的初期阶段,而到 2030 年,中国燃料电池电堆的成本有望降低到 200 元/Kw,从而开始迎来燃料的大规模产业化发展的阶段。

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最后奉上衣老一段视频,衣宝廉,中国工程院院士、燃料电池专家。


(来源:电动汽车资源网EV江湖 史晨星)