㈠ 日韩氢燃料电池乘用车已初具规模,中国何时能够实现商用转乘用
众所周知,氢燃料电池汽车是作为纯电动汽车之外的另一条新能源路径。而在氢燃料电池汽车乘用化的进程上,全球范围来看无疑日本和韩国已经达到了世界领先水平。
据统计,在刚刚过去的2019年,全球氢燃料电池乘用车销量创下了历史新高,全球销量超过了7500辆,同比增长约90%。其中,现代NEXO氢燃料电池汽车销量为4818辆,位居全球第一。
而在加氢站的建设、氢能中转运输上,我们还有许多难题有待解决。包括配套的制氢技术和成本也始终未能达到平衡。
两相比较,发展纯电动汽车比发展氢燃料电池汽车,会少了很多的制约。在没有确定究竟哪一条技术路线更加适合我们的情况下,选择配套和资源更加匹配的或许也是不得已而为之的现实之举。
再加上,目前我国的氢燃料电池汽车主要精力都放在了商用车领域,而且还处于试水阶段。氢燃料电池汽车的乘用化,可能还需要很长的一段时间才能落地。
相关政策的迟迟未明确,发展所需的资源和配套设施不匹配,客观上造成了我国氢燃料电池发展滞后的现状。而要说服人们接受氢燃料电池汽车,显然也需要付出很大的努力。
马曰:
我国的氢燃料电池汽车领域,呈现出了商用化试水先行,乘用化缓慢落地,这跟我们的国情和目前新能源汽车产业的发展方向有很大关系。虽然目前落后于日韩等国,但我们也无需妄自菲薄。根据国家的规划,要在2030年实现氢燃料电池汽车100万辆的规模。算来距今还有十年的时间,只要我们把相关准备工作做扎实,不断优化和进步,在不久的将来,氢燃料电池汽车必将迎来厚积薄发的那一天,届时乘用化也必将会是水到渠成的事情。
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㈡ 氢燃料汽车目前在哪些国家投入使用
美国法国英国
㈢ 第一辆以氢为燃料的汽车在哪个国家试车
1991年7月,第一辆以氢为燃料的动力车在美国堪萨斯州试车。结果表明,新车可将氢能的60%~80%转变成驱动能,普通发动机汽车的汽油能的转化率仅为25%~30%。燃料电池是车体的关键部件,是由美国堪萨斯州科学院的罗杰•比林斯博士经过5年研究发明的。电池呈圆柱形,重量为45千克,寿命为25万千米。起着从普通水中提取氢和将氢转变为电能的双重作用。其结构中央是氟化塑料薄膜,薄膜处在两个电极之间,电极又夹在两个气室之间,电池的工作方式与普通电池相同。从水中提取氢的过程,是将电充入电池中,从而将水分解为氢和氧。氢贮存在与气室相连的贮气罐中,罐内充满了颗粒状的铁和钛氧化物,这样氢气不会点燃或爆炸。燃料电池可连续8个小时从普通水中提取氢。每次可处理两加仑水,提取的氢可供新车行驶500千米。因制取氢气的成本较高,这种新型车实现商品化还有一定难度。英国煤气公司开发了一种便宜的提取氢气的方法。它的燃料氢气将在车体内由甲基环乙烷发生反应获得,所获氢气为传统的发动机提供动力。氢气在车行走过程中产生并被应用,无须贮存。英国贸工部已宣布支持一个为期5年,投资1100万英镑的项目以开发这种车。
㈣ 德国将成为氢能源国家 氢燃料电池车成为主力
不久前,德国联邦交通部长朔依尔向外界表示:“德国即将成为一个步入氢能源时代的国家。目前有超过95%的运输交通仍然依赖于使用化石燃料。因此我们迫切需要将出行方式切换到可再生能源的车道上来。绿氢和燃料电池是所有运输介质中对纯电动汽车的最有力补充。今天,我们向着气候中和型交通迈出了重要的一步。”
上周五,德国联邦经济部与交通部共同通过了62个重大项目的立项,包括2吉瓦的电解水制绿色氢产能生产设备,相当于其国家氢战略在2030年产能达5吉瓦目标的40%。
德国政府的目标是成为全球领先的氢技术强国,为此将会提供超过80亿欧元的政府筹备金,以支持选中的62个德国国内项目,由此打造从氢能的生产、运输到工业应用的完整产业链。这些制氢项目的实施,有望在每年的工业生产中,减少数百万吨的二氧化碳排放。
㈤ 世界上有几个国家成功研制出氢燃料电池
美国
新能源成果突出,生态安全备受重视
2018年,美政府在大力推动传统能源产业发展的同时,持续加大对太阳能、核能、地热能、生物能等新能源领域的研发投入。
众多新能源领域中,新型电池研发成果引人注目。750次充电/放电循环后仍能正常工作的新型锂空气电池、容量大且寿命长的可充电水基锌电池、靠细菌发电的低成本纸基生物电池等成为电池中的新星。而在提高现有电池性能方面,科学家也取得不少成果。他们将有机太阳能电池的光电转化效率提高至15%,将锂离子电池的容量提高了40%。布朗大学开发的新型燃料电池反应合金催化剂,在活性和耐久性方面更是超过了能源部2020年车用电催化剂技术指标。
在维护生态环境安全方面,尽管政府最新气候评估报告称,气候变化将给美国带来多重伤害,但并没有说服特朗普总统。科学家依然不遗余力游说,不仅发文称美墨边境墙会严重危害地区生物多样性,还对欧洲将木材作为低碳燃料的政策提出质疑。在具体研究方面,甲烷温室效应的证实、金属铋“催化可塑性”的发现、可再生可降解乳蛋白包装材料的开发等成果,都成为保护全球生态环境安全的助推剂。
日本
锂电池负极大容量化,制氢系统投建
大容量不劣化的锂电负极研发成功。日本产业技术综合研究所新开发出了一种锂离子电池使用的负极,容量约为目前主流的石墨负极(372mAh/g)的5倍,与一氧化硅的理论容量基本一致。新开发的电极在反复充放电200多次后,容量依然没有变化,确认具备大容量、长寿命的特性。利用此次开发的电极有望提高负极的能量密度,推动锂离子二次电池实现大容量化和小型化。
世界最大规模利用可再生能源的制氢系统在福岛投建。2018年8月,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)、东芝能源系统、东北电力及岩谷产业合作,开始在福岛县浪江町建设利用可再生能源制氢的氢能源系统“福岛氢能源研究站”,系统装置具备世界最大规模的1万千瓦制氢能力。利用该系统制造的氢预定用于燃料电池发电用途及燃料电池车和燃料电池巴士等交通用途,或者作为工厂的燃料使用。
氢燃料发动机实现大功率、高热效率、低排放。产综研与日本冈山大学、东京都市大学、早稻田大学组成的研究小组,在小型发动机的基础实验中,利用氢燃料优异的燃烧特性确立了新的燃烧方式,开发出全球首款能实现高热效率和低氮氧化物(NOx)的火花点火氢燃料发动机。
东海核燃料再处理设施报废计划获批。日本“原子力规制委员会”2018年6月批准了由日本原子力研究开发机构提交的东海核燃料再处理设施报废计划,耗资1万亿日元,报废时长预计将持续70年。
俄罗斯
大气治理取得进展,核废料和水处理有新法
大气污染防治方面,俄罗斯国立秋明大学的科研人员研发出液滴悬浮约束方法,并可进行定量液滴有序成团,此项工作可用于大气中污染物扩散机理的研究,制定生态灾难预防性措施;托木斯克理工大学研究人员使用含有3%—10%有机杂质的工业用水和废水,获取了燃料气溶胶,这种气溶胶可用于快速点燃火力发电厂和锅炉房的锅炉,还可用于柴油发电机燃烧室以及汽车内燃机。
核废料处理方面,俄科学院远东分院化学研究所联合俄远东联邦大学,正在研制新型纳米结构吸附反应剂,该吸附剂可用于净化俄远东红星造船厂内的放射性液体废物;俄西伯利亚联邦大学的科学家采用空化技术,让位于乏核燃料储罐底部密实的不溶性沉积层不断受到空化—活化水酸性溶液侵蚀而被破坏,新技术将溶解速率和沉积物回收量提高至原来的1.5倍,制备出的含放射性化学废物的水泥混合物强度是常规方法的2—3倍。
水处理方面,俄圣彼得堡理工大学的科学家使用高铁酸钠替代传统的氯气对自来水进行消毒,新试剂用量小,不会形成毒性分解物,还能将一些危险化学品分解成低毒化合物,同时杀死水中微生物;俄托木斯克工业大学能源工程学院研发出液滴爆炸粉碎式污水处理方法,可高效去除污水中的化学侵蚀性、毒性及燃料杂质,具有高效、低能耗的特点,适用于化工、石化、冶金、纸浆造纸等行业的污水处理。
德国
致力解决气候和雾霾问题,开发储存制取氢的新工艺
2018年德国大规模启动了碳转化学项目以解决气候和雾霾问题,这个由赢创公司和西门子合作的项目,拟利用人工光合作用,将二氧化碳和水转化为有用化学物质。按照计划,到2021年将在鲁尔区的马尔化学工业园建成一个巨大的化学试验装置,预计每年可利用二氧化碳生产20000吨有用的化学品和燃料。该项目最终获益的不仅是钢铁行业,还有化学和能源等行业。
德国尤利希研究中心和埃朗根—纽伦堡大学的研究人员合作,开发出了利用有机载体液和特殊催化剂,储存和制取氢燃料的新工艺,可使原先装卸氢燃料所需的两个装置简化成一个装置。这一新工艺将来应用于工业化储氢和生产,将大大降低成本和能源消耗,对能源转型具有重要意义。
不莱梅大学库尔策教授领导的研究小组找到了一种解决地下水硝酸盐污染的新方法,发现一种合成的多金属氧酸盐对于减少硝酸盐水污染有特殊作用,这种纳米结构物质在水中对硝酸盐还原起电催化效果。
韩国
建成应对核泄露系统,提高锂电池性能
2018年,韩国建成了迅速应对核泄露的“核辐射状况信息共享系统”,在核能设施周边29个地点探测放射能量泄露数据并迅速应对。
韩国大学成功开发出一种利用太阳光谱中红光捕捉二氧化碳的技术,能够将二氧化碳转换成一氧化碳中间物质,从而生产燃料;此外,韩国还研发出了符合更高环保要求的氢气制备技术。
韩国使用富锂锰氧化物开发了一种兼具高电压、高容量的黏合剂阳极材料,可大幅提高锂二次电池的能量密度;同时,充电速度为现有锂电池5倍、采用石墨烯球正极保护膜和负极材料的锂二次电池也在韩国研发成功。
以色列
注重氢燃料电池研发,助力新能源汽车发展
在第6届国际智能机动峰会上,以色列公司展示出水基氢燃料溶液,利用公司的专利催化剂,可以快速从溶液中获取氢气,供给氢燃料电池产生电能。该溶液具有无毒、化学性质稳定的特点,同时储能密度高,且便于运输和存储。
以色列研究人员还发现在太阳能的作用下,过氧化氢在氧化铁构成的光电极上产生光化学分离的化学机理。该发现有望将水廉价且高效地转化为清洁的氢燃料,促进氢燃料电池驱动的汽车大规模发展。
乌克兰
建立环境研究中心,监测研究自然生态
2018年9月,乌克兰教科部、环境部、国立喀尔巴阡大学,以及喀尔巴阡山国家公园联合建立了喀尔巴阡环境研究中心。喀尔巴阡山是横跨中东欧多个国家的欧洲第二长山脉,目前存在着诸如地表水体污染、工业和生活垃圾污染等环境问题,以及自然生态系统退化、生物多样性丧失、洪水和山体滑坡威胁增大的趋势。该研究中心建立后,通过监测和研究将为解决上述问题提供科学依据和解决方案。
㈥ 氢燃料汽车有哪些
氢燃料汽车有:韩国现代,德国奔驰,丰田Mirai等。氢燃料汽车是指以“氢”为主要能量为汽车电机提供动力的原料,氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电能驱动电动机;质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。
㈦ 博世/大陆/佛吉亚等争相入局 “氢车”何时才能熟路
凭借零排放、续航里程长、加氢时间短、能量转换效率高等特性,氢燃料电池汽车正逐渐进入小规模商用阶段。以国内市场为例,2019年国内燃料电池汽车销量就达到了2,737辆,相较于2018年的1,527辆,大增79.2%。按最新规划,今年国内燃料电池汽车销量争取实现5,000到1万辆的规模,2025年实现5万到10万辆的规模,到2030年争取实现百万辆规模。
氢燃料电池汽车如此广阔的发展空间,在近两年吸引了众多车企和零部件企业纷纷布局。例如本田、丰田、现代等整车厂,目前均已推出了可量产的氢燃料电池汽车,另外诸如大众、奥迪、宝马、雷诺、吉利、长城等也在进行相关的技术探索。而在零部件领域,博世、盖瑞特、佛吉亚、现代摩比斯等巨头亦在积极响应市场需求,加大对氢燃料电池汽车相关技术的投入。
氢燃料电池未来可期?跨国零部件巨头争相布局
近日,佛吉亚宣布其已获得现代汽车重要订单——为现代汽车提供完整的储氢系统,包括10,000台储氢罐。据悉,这些产品均将在佛吉亚位于法国巴旺、专注储氢罐技术研发的全球技术中心内进行生产,预计2021年初开始交付。2019年7月,佛吉亚投资了约2,500万欧元在其位于法国巴旺的佛吉亚研发中心内成立全球技术中心,用于研发储氢系统,该中心计划于2020年第二季度起投入运营。
图片来源:福田汽车
京津冀地区,围绕2022年冬奥会,目前也在大力推广氢燃料电池汽车。早在2018年,张家口市氢燃料电池公交车就开始投入运营,首批上线49辆,2019年10月22日,张家口市公交集团公司再次投入100辆氢燃料电池公交车,到现在该市累计投入的氢燃料电池公交车已达到174辆,仅次于佛山。与此同时,张家口市也在大力推进制氢厂和加氢站建设。按照规划,到2022年张家口全市将完成19个县区加氢网络全覆盖。
此外,氢燃料电池汽车关键技术有待突破也是很重要的一方面,尤其是制氢、储氢、运氢、加氢技术等的不够成熟,催化剂、质子交换膜、碳纸、空压机、氢循环泵等关键材料严重依赖进口,制氢技术和成本还无法平衡,均在很大程度上制约了氢燃料电池汽车的发展。以氢气的储存和运输为例,众所周知作为一种热值极高的燃料,氢气需要在低温或者高压条件下储存、运输,然而这样不但成本高,还存在安全隐患,一旦出现事故,后果特别严重。
正是基于这些挑战,虽然氢燃料电池汽车具有高效、续航里程长等优点,但目前主要应用在商用车领域,如公交车、客车、物流车、卡车等,其要想真正实现大规模商业化,还有很长一段要走,至少在可以预见的未来,实现纯电动汽车和氢燃料电池汽车的协调发展才是新能源汽车的发展之道。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
㈧ 氢燃料电池汽车有哪些
氢燃料电池乘用车汽车有韩国现代NEXO,日本丰田Mirai和本田Clarity,中国氢燃料电池汽车市场主打是商用车。
㈨ 哪个国家成功制造出世界上第一辆氢能汽车
中国成功制造出世界上第一辆氢能汽车在1965年,外国的科学家们就已设计出了能在马路上行驶的氢能汽车。我国也在1980年成功地造出了第一辆氢能汽车,可乘坐12人,贮存氢材料90公斤。氢能汽车行车路远,使用的寿命长,最大的优点是不污染环境。
㈩ 世界上把氢能源作为国家发展战略的,除了中国日本,还有哪些美国这种不缺石油的国家重视氢能源吗
实际上全世界把氢能源作为国家发展战略只有日本,而且实际目前也还是处于小规模试验阶段,日本的氢能源汽车占比也不是很大,中美包括欧盟,虽然都在大力发展新能源,但是没有哪一家是以氢能源为核心,氢能源目前难以有效解决的问题就是存储和运输,高压设备做的再好还是有风险。