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全面解讀燃料電池:離產業化仍有不小距離

發布時間: 2014-10-01 09:47:56    來源: 第一電動網
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[摘要]氫燃料電池是目前發展最好的燃料電池,但是在運輸領域、配套設施等方面仍存在諸多障礙。

  叉車上的動力來源主要是電池。較常用的為鉛酸電池,而目前燃料電池正取代鉛酸電池成為電動叉車的主要能量。在高流通量的配送中心和倉庫環境中,與傳統充電電池系統相比,零排放燃料電池叉車體現了經濟、實用、環保。

  燃料電池叉車的優勢在于:通過恒功率輸出和充氫氣時間短顯著提高叉車的生產率。鉛酸電池的性能有限,過長的充電時間導致其效率低下。與之相比,燃料電池由于燃料補給迅速,且具有更長的使用壽命而備受關注。提高生產效率的同時,燃料電池叉車還可以降低運營成本。

  例如,沃爾瑪超市在加拿大阿爾伯塔省的冷藏配送中心部署了95輛燃料電池叉車。與傳統的充電電池動力叉車相比,該項目在7年內將減少運行成本110萬美元。沃爾瑪現在已有超過500輛燃料電池叉車運行在包括冷凍設施在內的三個倉庫中運行。其余使用Plug power公司的Gen Drive系統的客戶包括:寶潔公司部署在四個站點的340個燃料電池叉車系統;思科部署在7個站點的超過600個系統;可口可樂公司部署在2個站點的96個系統。2008年時全美燃料電池叉車的總數才幾百輛,而到2012年時在19個州近40個城市共擁有4000多輛,燃料電池叉車在美國開始迅猛發展。

  燃料電池叉車市場的供應商主要有H2Logic,Hydrogenics,NuveraFuelCells,OorjaProtonics和Plug power。其中Plug power是最大的供應商,其市場份額約為80%。

  使用燃料電池叉車的企業目前來看多為大公司,這部分是因為燃料電池叉車的售價高于普通叉車。就2012年的主要訂購商來看,主要集中在世界500強企業,其中又以零售業為主。

  作為燃料電池叉車大廠商的Plug power公司在2013年第四季度接受了來自沃爾瑪、寶潔、寶馬等公司的訂單,訂單量較以往有較大增幅,截止目前,Plug power公司已累計提供4500多套叉車系統,且隨著2013年第四季度訂單的爆發,燃料電池在叉車領域的應用還將進一步擴展。

  成本:發展的首要阻礙

  燃料電池車目前普及度非常低,國外的燃料電池大巴目前售價在100萬美元上下,而特斯拉的“貴族”電動車ModelS售價也才為73萬人民幣,兩廂對比下,燃料電池車的價格實在高出許多。但目前豐田、上汽等集團都發布了燃料電池車生產宣告,預計將于2015年上市,豐田的目標定價在5萬美元,而上汽的成本預計在50萬人民幣,若屆時能達到目標價位,則燃料電池車發展可待。燃料電池車成本中2/3是燃料電池系統的花費,目前燃料電池系統的成本下降速度很快,也還存在下降空間。全球領先的燃料電池技術公司~巴拉德動力系統也已開發出第7代燃料電池電堆HD7,該電堆的成本比上一代的HD6要減少75%。

  燃料電池車使用的是質子交換膜電池。在PEMFC中,貴重金屬催化劑鉑的使用劑量在逐步降低,再加上電解槽等成本的降低,使得PEMFC的成本不斷降低。根據美國能源部數據,2012年交通運輸用燃料電池的成本為47美元/千瓦,相比2002年的估計成本下降了82.9%,且在逐年的下降中,成本價已接近美國能源部設定的2017年的目標價30美元/千瓦。根據英國碳信托咨詢公司的報告,若燃料電池汽車需要規模化生產,其成本需達到36美元/千瓦才能與內燃機汽車競爭。而根據目前PEMFC成本的下降趨勢以及目前的技術進步,該目標價位即有可能在2017年之前達成,屆時燃料電池汽車就可以批量化生產。

  加氫站:需要時間積累的必備配套任務

  加氫站建設難也是制約燃料電池汽車發展的另一大因素。和建設鋰電池電動車所需的充電樁不一樣,建設加氫站的可操作性難度非常高,除了需要較大的空間外,還要做環評、安評等一系列工作。全球加氫設施的發展主要集中在三大區域:北美、歐洲和日本,整個加氫站建設的密度將與燃料電池汽車的市場導入量相匹配。目前而言,中國僅有一個加氫站,加氫站不僅遠遠低于美國數量,也遠遠低于臨近的韓國和日本,可以說國內在加氫站建設上還有很長的路要走。

  預計到2014年,美國西海岸和東海岸的加氫站將分別達到37個,到2015年西海岸計劃新建68個,東海岸到2020年則要建成100個。歐洲地區以德國、法國為核心,德國的目標是到2020年要實現加氫站境內全覆蓋。日本則要在2015年將加氫站數目擴大到100個,東京、大阪等四個人口比較集中的城市里加氫站要實現全覆蓋。發達地區加氫站的建設與其燃料電池車的發展相匹配,在這些地區,燃料電池車在2015年左右實現將不再是幻想。

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