氢能源电堆+整车专家会议纪要20200423

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要点:


1、燃料电池汽车与电动车互相补充,燃料电池汽车长续航性能更加,并且可以在低温环境-40度仍可以正常工作,弥补电动车两块短板。


2、国内燃料电池汽车现状:国内主要技术集中在商用车领域,海外多集中在乘用车领域,国内在质子交换膜、电堆等重要部件实现国产化,但重要原料如催化剂仍依赖进口,未来商业化后改善一致性有望采用国内催化剂。目前国内主要采用中等功率燃料电池,海外主要用大功率燃料电池。


3、全生命周期成本方面:燃料电池汽车在重卡领域性价比高于电动车和燃油车,若未来氢气价格下降到20元/kg,则全省型周期中燃料电池在重卡、中卡、客车、叉车等领域最具性价比,在中大型客车和轻卡领域与电动车成本接近。


4、质子交换膜燃料电池是最适合交通工具的燃料电池类型:质子交换膜燃料电池总反应是氧气和氢气反应生成水分子,铂催化剂+质子交换膜+气体扩散层构成膜电极,膜电极和双极板、密封件构成电堆,电堆做成燃料电池系统。


5、国内政策驱动开始高速发展:2020年100座加氢站+5000辆燃料电池汽车;2025年300座加氢站+50000辆燃料电池汽车;2030年1000座加氢站+100万辆燃料电池汽车。国内地方政府主要是上海、佛山/云浮、武汉等给予较大政策扶持。


 


细节:


1、燃料电池工作原理:H2在阳极催化剂作用下被氧成 H+和e-,H+通过质子交换膜达到正极,与 O2在阴极反应生成 水, e-通过外电路达到阴极,连续不断的反应就产生了电流。


2、燃料电池与传统电池最大不同之处: 燃料电池是发电设备而不是储能装备。


 


3、氢能源优点:能量密度500-700wh/kg,远高于锂电池;功率密度3.1wh/L,远大于锂电池;循环寿命4200次,高于锂电池;发电效率50-60%,远高于化石能源;相比化石能源安全性更高——氢气燃烧产物是水、无毒无害;氢气热值更高,约等于三倍汽油,100倍的锂电池;密度小、高压氢气泄露燃烧时形成向上火炬,不像汽油向周围扩散。


 


4、燃料电池类型:碱性燃料电池(低温),质子交换膜燃料电池(低温),磷酸性燃料电池(中温),碳酸性燃料电池和固体氧化物燃料电池(高温)。其中质子交换膜电池各项性能最满足氢能源汽车等交通工具的需求。


 


5、质子交换膜燃料电池原理:总反应是氧气和氢气反应生成水分子,催化剂+质子交换膜+气体扩散层构成膜电极,膜电极和双极板、密封件构成电堆,电堆做成燃料电池系统。


 


6、燃料电池汽车与电动车互相补充,燃料电池汽车长续航性能更加,并且可以在低温环境-40度仍可以正常工作,弥补电动车两块短板。


 


7、国内燃料电池汽车现状:国内主要技术集中在商用车领域,海外多集中在乘用车领域,国内整体产业链现状相比海外更薄弱,国内主要采用中等功率燃料电池,海外主要用大功率燃料电池。


 


8、国内政策目标:2020年100座加氢站+5000辆燃料电池汽车;2025年300座加氢站+50000辆燃料电池汽车;2030年1000座加氢站+100万辆燃料电池汽车。国内地方政府主要是上海、佛山/云浮、武汉等给予较大政策扶持。




9、燃料电池汽车技术现状:见下图


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10、远景发展:据全球氢能理事会预测,2050年燃料电池主要应用场景在客车、大型乘用车以及重型卡车。


 


11、全生命周期成本方面:燃料电池汽车在重卡领域性价比高于电动车和燃油车,若未来氢气价格下降到20元/kg,则全省型周期中燃料电池在重卡、中卡、客车、叉车等领域最具性价比,在中大型客车和轻卡领域与电动车成本接近。


 


12、燃料电池重卡发展现状:海外尼古拉、现代、丰田的燃料电池重卡车型计划在2020年前后推出,国内方面中国重汽推出了HOVA燃料电池港口牵引重卡车型,其他车企如潍柴动力、江铃汽车和福田在规划中。


 


13、海外尼古拉燃料电池重卡:公司的商业模式为租赁,该将包括无限氢燃料供应保修 和定期维。尼古拉汽车公司通过 对比, 租用 Nikola的氢燃料电池卡车能节省 15% 的成本,燃料电池重卡的租金为0.9美元每英里,柴油车租金为1.09美元每英里。


 


14、国内燃料电池供应链情况:目前电堆及质子交换膜等重要零部件已经实现国产化,国内企业产品可以满足要求,但主要原料方面与日韩仍有差距,主要是一致性难以保证,如催化剂材料,国内实验室产品性能较好,但实际供货就无法保证一致性,未来商业化生产后可能改善一致性。


 


15、燃料电池电压:乘用车要电压300V,商用车600V以上,一个燃料电池1V电压,所以要串联成电堆已满足电压要求。


文章来源:互联网 文章整理:唯常思价值投资网

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