氢燃料电池汽车发展趋势 2020氢燃料电池汽车行业发展前景及现状分析

WuYaNan

氢燃料电池是新能源汽车发展的重要方向。氢燃料电池汽车作为一种真正意义上的"零排放,无污染"载运工具,是未来新能源清洁动力汽车的主要发展方向之一。氢燃料电池汽车的进一步研发与量产化,必将成为全球汽车工业领域的一场新革命。氢动力燃料电池汽车是以氢作为动力,通过燃料电池将储存在燃料(氢)和氧化剂(氧)中的化学能通过电化学反应直接转化为电能,过程中不涉及燃烧,无机械损耗,能量转化率可高达80%(汽油发动机效率则约为40%);且运行平稳,无振动和噪音。

氢燃料电池汽车优势

1.排放或近似零排放,绿色环保。

燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车,燃料电池没有燃烧过程,只是电化学催化反应,将氢和氧结合,生成水;

2.能量转换效率高,节约能源。

燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节,不经历热机过程,不受热力循环(卡诺循环)限制,故能量转换效率高,燃料电池的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。

3.氢燃料来源广泛、多样化,优化了能源消耗结构。

燃料电池所使用的氢燃料来源广泛,自然界中,氢能大量存储在水中,可采用水分解制氢,也可以从可再生能源获得。燃料电池不依赖石油燃料,各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用,减少了对石油资源的依赖,优化了交通能源的构成。

氢燃料电池汽车动力系统

动力系统是使电动汽车获得运动能力并用于传递能量的所有部件总称,主要包括:动力源、电机以及传动系。动力源也称能量源,是在电动汽车中将能源转化为电机使用能量的部件或者存储能量部件的总称,主要有燃料电池、汽油机、柴油机、柴油发电机、汽油发电机以及动力蓄电池等。

燃料电池汽车与其它类型车辆(传统内燃机汽车、由蓄电池单独驱动的纯电动汽车和油电混合动力汽车)的最大不同点是其独特的动力系统。燃料电池汽车的核心组成部分为动力系统,动力系统结构形式多种多样的氧燃料电池汽车用"燃料电池+电动机"代替传统内燃机汽车动力系统的"发动机和燃油系统",并且动力系统发生较大的变化:燃料电池代替发动机成为汽车的主要驱动动力源,同时还添加峰值电源作为辅助动力源(辅助动力源主要是对动态性能响应差、峰值功率输出能力不足的燃料电池进行补充以及吸收再生制动能量),扭转减震器与离合器被删除,减速器代替多档变速器。

燃料电池系统、峰值电源(蓄电池、超级电容等)、驱动电机、DC/DC转换器、各部件控制器组成氢燃料电池汽车混合动力系统。氧燃料电池汽车混合动力系统各元件性能各异、称合关系复杂,并且道路运行工况要求苛刻,因此对能量控制系统要求严格。本文研究的氧燃料电池汽车动力系统即为燃料电池蓄电池结合的混合动力系统。

2020氢燃料电池汽车行业发展现状及前景趋势分析分析

燃料电池汽车是我国新能源汽车“三横三纵”发展路线的重要分支,由于其最清洁且无里程焦虑,一直被看做是移动能源领域的“终极方案”。目前全球燃料电池汽车发展较领先的是日韩与欧美。2016年,全球氢燃料电池汽车的商业化取得了较大突破,燃料电池汽车(仅指乘用车)的注册量为2312辆,同比增长225%,已占2016年全球新能源乘用车销量(774384辆)的0.3%。其中丰田Mirai占88%,现代ix35/Tucson FCEV占7%,而本田Clarity FCEV仅占5%。

到目前为止,我国共研发试制出了200多辆各种燃料电池汽车在各个时间段进行示范运行。根据机动车整车出厂合格数据,2015年国内燃料电池汽车产量仅10辆。我国燃料电池乘用车的整车研发生产单位主要有上汽集团、宇通客车等,自2001年起,经过几代燃料电池汽车的开发,我国燃料电池乘用车在动力性、续驶里程等基本性能指标方面与国外的车型基本相当,但在燃料电池系统的寿命、功率输出能力、电机的转矩输出能力及低温启动能力上还比较落后。

目前,我国已经攻克了功率以及低温存储于启动的难题,故满足了车用要求,自2012年起,燃料电池比功率进一步提升,这一技术的提升也进一步让氢燃料电池实现了商业化,氢燃料电池汽车也进一步得以商业化。

从世界主要发达国家对氢燃料电池汽车的建设规划可知,各国的建设重心侧重点略有不同。如美国、韩国、法国注重建设氢燃料汽车电池产业的基础设施,如建设运输路线、建设氢站;而日本则更重视,氢能源技术的发展,如氢能基本战略涵盖了氢能研发基础、以及储运技术等,日本的思路则更倾向于在氢燃料电池技术上取得领先地位,从而引领国际标准,在国际的竞争中取得先机。

根据中国汽车工程学会2016年10月26日发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中的数据,2030年,中国燃料电池汽车的规模将达到百万辆。随着各国政府对氢燃料电池汽车产业的扶持及关键技术的突破,未来几年燃料电池汽车产业将迎来快速增长。

氢燃料电池汽车行业发展趋势如何?

我国政府对燃料电池汽车产业也给予高度重视:《中国制造2025》提出到2025年,燃料电池堆系统实现批量生产和市场化推广。2016年底发布的新能源汽车补贴新政中,纯电动客车中央补贴上限自2017年下调为30万元,但大中型燃料电池客车补贴仍保持50万元,并且燃料电池客车补贴额度在2020年之前不退坡。

最近发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出到2020年,实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。2017年工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中也包括有燃料车。目前燃料电池汽车在国家目录中共计有8种车型,但目前产量还很少,市场急待发展和改进。

由中研普华研究院撰写,本报告对我国云服务行业的供需状况、发展现状、子行业发展变化等进行了分析,重点分析了国内外云服务行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了云服务行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

想了解更多关于氢燃料电池汽车行业专业分析,请点击查看中研普华研究报告《2018-2023年中国氢燃料电池汽车行业竞争格局分析及发展前景预测报告》。


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