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  在锂电大数据的锂电百强寻访活动中,关于新能源乘用车的推广方面,一位企业家说:“作为老百姓,没有人愿意看到环境污染,没有人愿意看到雾霾满天。在环保产品的使用上,如果没有负担,老百姓都愿意去用。但是如果使用起来有较重负担,比如价格、便利性等方面存在不足,接受程度就不高了。”

  如果价格合理,又解决了充电问题以及续航里程大大提高,新能源汽车的未来会怎么样?不客气的说,全面取代燃油车是板上钉钉的事。

  新能源产业务链也正在朝着这个目标去努力。政策补贴,是让新能源车获得价格优势;能量密度的提高,归根到底是希望获得更好的续航里程;充电桩等配套设施的完善,以及追求提升充电速度,是为了解决充电问题。

  锂离子动力电池是当前市场的方向,未来,或许还将有固态锂电池、锂硫电池、锂空电池等产品商业化生产。这是一个没有离开锂的方向。

  市场上还有一种不用锂的新能源电池,正在悄悄地崛起。它就是氢燃料电池。

  氢燃料电池是什么

  虽然在中国老百姓心中,氢燃料电池汽车依然不显山不露水,可是在其它国家与地区及行业专家的眼里,其将在未来的新能源汽车市场扮演举足轻重的角色。

  这得先从氢燃料电池的原理说起。氢燃料电池其实是一种发电装置,它的燃料就是氢气。氢气从燃料电池的阳极进入,氧气从阴极进入,在催化剂的作用下,氢氧发生化学反应形成电流并生成水。

  “可以实现零排放,特环保。”中国科学院大连化学物理研究所研究员、全国燃料电池与液流电池标准委员会主任委员衣宝廉说。

  跟普通汽车相比,以氢燃料电池为发动机的汽车拥有显而易见的优势。就算跟电动汽车相比,氢燃料电池汽车也可圈可点。

  衣宝廉介绍,一般电动车受电池储存能量限制,充一次电续驶里程在300公里左右,充电时间动辄几个小时,用户存在“充电焦虑”。“但加氢和加油一样,只需要几分钟,而且加一次氢续航里程可达500—700公里。”

  “环保”、“加氢和加油一样”、“500—700公里”,这些关键词完全突出了氢燃料电池的优势。

  氢燃烧电池的现状

  今年5月,日本11家企业签署谅解备忘录,计划在日本共建加氢站,推进日本政府此前发布的《氢能与燃料电池战略路线图》。英国政府则在4月份宣布将投入2300万英镑来完善氢燃料电池汽车的基础设施。

  近日,又有外媒消息称,德国政府组织本国汽车行业领导企业成立了一个6000万欧元、为期三年的联盟,研究汽车燃料电池堆的大批量生产。这次德系燃料电池联盟的配置,非常豪华,包括宝马、戴姆勒、大众和福特,配上燃料电池企业及高性能材料供应商,例如科德宝、Greenerity、NuCellSys、PowerCellSwedenAB、德国优美科。

  另外,这一次德国的目光不仅聚焦于燃料电池产业链的下游,更是看向了其上游产业——燃料电池堆。目前,燃料电池堆主要是手工组装的。自动化装配可节省时间和成本,因此是燃料电池汽车在市场广泛投放的先决条件。一边是加大对燃料电池的研究和生产,一边是积极建设加氢站。这样看来,燃料电池车的普及或许并没有我们想象的那么远。

  我国也在不遗余力地推动氢燃料电池产业的发展。早在2015年,我国政府就明确表示发展燃料电池车的决心,提出2015到2020年,其它新能源汽车的补贴逐年递减,唯独燃料电池车的补贴不变,补贴标准是中央地方1:1,有些地方甚至比中央补贴更高。另外,国务院办公厅提出:对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池加氢站每个站奖励400万元。

  在今年推出的6批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中,也有四批涉及到燃料电池。

  今年6月25日,科技部部长万钢在吉林长春发表了演讲。他表示,氢具有来源广泛、大规模稳定储存、持续供应、远距离运输、快速补充等特点,“在未来车用能源中,氢燃料与电力将并存互补,共同支撑新能源汽车产业发展”。

  正因如此,在我国确立的新能源汽车“三纵三横”发展布局中,燃料电池车一直与混合动力电动汽车和纯电动汽车并列为“三纵”——尽管与另外“二纵”相比,燃料电池车的发展态势一直有点低调。

  不知不觉之间,目前佛山、如皋、郑州、上海、北京等地已开始了氢燃料电池大巴车的示范运行。

  “如果说2015年是世界燃料电池汽车产业化元年的话,2017年可视为我国燃料电池汽车产业化元年。”衣宝廉说。他透露,国内大的汽车企业如上汽、一汽和二汽均已开始计划、设计或生产百辆级的燃料电池专用车投放市场。

  我国氢燃料电池技术与国际先进水平有差距

  锂电大数据注意到,目前国内氢燃料电池产业与国际先进水平还有一段距离。

  作为产业界人士的上海神力科技有限公司总经理胡里清称,目前国内氢燃料电池的关键材料、相关零部件的生产流水线、生产工艺等配套稀缺。而在日本,燃料电池产业各个环节都有企业在做,这对于燃料电池降低成本、推进产业化十分有利。

  “国内氢燃料电池技术在经过十几年研发后,有了基本的铺垫,但很多关键材料和零部件还没有走出实验室。”同济大学汽车学院学术委员会主任章桐说。

  汽车安全与节能国家重点实验室主任欧阳明高则表示,氢燃料电池技术中最核心、最基础的技术是膜电极,其重要性相当于电脑和手机的芯片,而国产膜电极在耐久性和性能上还有待提升。“目前国产膜电极的寿命最高能达到8000小时,国际上最好的水平是10000小时以上,这也直接决定了氢燃料电池的寿命。”

  “虽然我们国家十几年前就开始研发氢燃料电池汽车,但当时多数整车厂持观望态度,仅靠几家燃料电池企业单打独斗,产业化投入不够。”胡里清分析其原因时介绍。相比之下,日本丰田公司每年都在该领域进行几亿美元的持续投入。

  完善产业链须从能源战略角度布局

  “现在国内氢燃料电池汽车正处于从示范、考核到产业化的过渡阶段。”欧阳明高认为,燃料电池技术门槛高、难度大、涉及的技术链条长,全方位商业化还需待以时日。但是,可以从一部分领域率先开展商业化突破。

  欧阳明高所说的这部分领域,是指城市客车等商用车领域。这也是目前国内氢燃料电池产业进展最快的部分。

  之所以从这些领域着手,而不是像日本丰田公司那样从家用轿车做起,主要是因为这些领域更容易切入。章桐解释说,城市客车等对氢燃料电池的体积、能量密度、可靠性等要求相对家用轿车较低。“比如,笼统来说国内氢燃料电池体积比丰田公司的氢燃料电池大一倍,放在客车上没有大碍,但是放在小轿车上就显得很笨重。”

  欧阳明高对这种具有“中国特色”的产业化路线持乐观态度。他表示,去年丰田公司的氢燃料电池轿车卖出几百台,而我国的燃料电池客车已达到100辆级水平。欧阳明高称,国内氢燃料电池的城市客车、增程式燃料电池汽车等总量可能会在一两年内超过丰田,达到千辆级别。

  对于如何进一步培育国内氢燃料电池产业的成熟度,章桐认为,欧洲、北美、日本都是企业牵头在做,中国的企业也需要在这一领域发力。

  从更宏观的视角来看,章桐建议,国家不仅要制定关于氢燃料电池汽车的政策,更要正式把氢气作为能源结构的重要组成部分,统筹规划氢气的制取、运输、存储和利用。

  胡里清称,氢气不仅比较清洁,而且来源广泛,和电能一样,属于能源中的“通用货币”,仅把我国化肥厂、炼焦厂等排放的工业副产氢收集起来,就足以供几千万辆氢燃料电池汽车运行。

  氢燃料电池,已然是下一个投资风口。

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