纯电动汽车互补车型有望加速发展
中国电力报 记者 赵冉
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4月18日,在首届上海国际氢能与燃料电池交通应用大会(以下简称“氢能燃料电池大会”)上,多位行业专家表示,发展氢能及燃料电池技术应是我国能源技术革命的重要方向。氢燃料电池汽车的整车性能已能够达到传统汽车水平,目前氢燃料电池汽车已进入产业化、市场化加速发展的新阶段。
中国汽车工程学会副秘书长侯福深在会上透露,目前国 家正在加紧制订专门针对燃料电池汽车未来发展的指导意见(以下简称“指导意见”)。
在今后较长一段时期内,氢燃料电池汽车将与纯电动汽车共同发展、长期并存,共同支撑我国新能源汽车产业发展。2020年,我国将实现万辆级氢燃料电池汽车规模化示范运行,2030年实现百万辆级氢燃料电池汽车的大规模商业化应用。
氢燃料电池汽车将进入加速发展阶段
“氢燃料电池具有原料来源广、制氢方法多、零污染、零碳、环境友好等优势。而且其能量密度大,是汽油的3倍。”清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强在会上表示,预计到2040年氢能将会成为中国主体能源,即氢能将占中国能源工业的10%,同时将广泛应用于 发电、供热、交通燃料等领域。
侯福深表示:“发展氢能及燃料电池技术是我国能源技术革命的重要方向,是优化我国能源消费结构、深入推进节能减排的重要途径,同时也是国 家能源供应安全的重要保障。”根据国际氢能委员会发布的报告,在交通领域,到2050年,全球将有超过4000万辆乘用车,1500万~2000万辆货车和约500万辆客车使用氢能驱动,占到各自领域的20%~25%。氢能将能够满足全球终端能源需求的18%。
“氢燃料电池汽车已进入产业化、市场化加速发展的新阶段。”侯福深介绍说。
以丰田、本田、现代为代表的部分车企经过多年的关键技术攻关、技术考核验证和特定用途领域商业化示范,基本解决了燃料电池电堆及整车的核心技术问题,整车性能已能够达到传统汽车水平。
“氢燃料电池汽车于2015年开始面向私人用户进行销售,并开始规模化进入市场,截至2017年,全球累计销量超过6000辆。在国 家科技计划和产业技术创新工程等项目的支持下,我国持续开展了氢燃料电池汽车的研究开发工作,基本形成了从燃料电池电堆、燃料电池系统到氢燃料电池整车的配套研发体系及生产制造能力。”侯福深表示。
目前,国内氢燃料电池汽车在有关政策支持下,以客车、物流等商用车型为先导陆续在全国范围内启动了示范推广,目前累计运行车辆近400辆。
氢燃料电池汽车将与纯电动汽车互补
“主流专家曾认为,燃料电池是电动汽车的终 极阶段。近年来,锂离子电池的发展使电动汽车迅速发展,但将来燃料电池汽车和纯电动汽车谁发展得更好,现在还是未知数。”中国汽车工业协会常务副会长董扬介绍说,纯电动汽车更适用于城市、短途、乘用车,而燃料电池更适用于长途、重载、商务车。
“氢燃料电池汽车能够实现车辆使用阶段‘零排放’、全生命周期‘低排放’以及能源的高 效利用,同时具有驾驶里程长、燃料加注时间短的优势,在车辆适用类型、应用领域等方面与纯电动汽车有较强的互补性。在今后较长一段时期内,氢燃料电池汽车将与纯电动汽车共同发展、长期并存,共同支撑我国新能源汽车产业发展。”侯福深在介绍指导意见时表示。
侯福深介绍说,目前指导意见拟定的发展目标是:力争经过10~15年的发展,建立起完备的氢燃料电池汽车研发体系,关键核心技术达到国际 先进水平,建成具有国际竞争力的产业配套体系,实现百万辆级的氢燃料电池汽车商业化应用,建立起适度超前、满足燃料电池汽车需求的氢能基础设施供给体系,氢燃料电池汽车全产业链年产值突破万亿元。
具体目标是:2020年实现万辆级氢燃料电池汽车规模化示范运行,建成150座加氢站,基本建立起能够支撑产业发展的研发能力及生产制造体系;2025年实现10万辆级氢燃料电池汽车的推广应用,建成350座加氢站,建立起完备的关键零部件本土化供应体系;2030年实现百万辆级氢燃料电池汽车的大规模商业化应用,建成1000座加氢站,建成具有国际竞争力的产业配套体系。
“燃料电池汽车与纯电动汽车将来谁能够发展得更好,取决于能源系统的发展。”董扬告诉记者,全世界能源分为两大系统,一是石油管道,二是电力线路,与此分别对应燃料电池汽车与纯电动汽车。电动汽车只要用到峰谷差,就能解决电动汽车的用电问题;燃料电池汽车可以用碎片化的能源制氢,融入能源系统。因此,无论是燃料电池汽车还是纯电动汽车的发展,最终全部优势发挥在于能源系统与汽车系统的融合。
构建氢燃料电池汽车及氢产业链
不可否认,我国发展氢能燃料电池汽车仍面临一些瓶颈问题。与国外先进水平相比,我国在燃料电池的功率密度、冷启动温度等核心技术方面仍有较大差距。同时,产业链相对薄弱,产能不足,部分关键部件缺失;燃料电池电堆及系统产能仍不足。
“技术的持续创新和突破是推动氢燃料电池汽车进入市场的核心驱动力,也是培育和发展燃料电池汽车产业的首要任务。需要中央政府、地方政府、行业机构与企业创新建立联合研发机制,共同努力、紧密合作,逐步攻克燃料电池电堆、燃料电池系统、燃料电池整车及氢能供给系统等核心技术,提升产业创新能力和产品技术水平,并鼓励开展燃料电池创新性技术研究。”侯福深说。
他进一步表示,要聚焦薄弱短板环节攻关,完善和均衡产业链。促进跨领域协同,分别构建“材料—零部件—整车”氢燃料电池汽车及 “制氢—储/运氢—加氢”产业链,形成上下游联动的产业格局。
除了本身的技术瓶颈,目前燃料电池汽车发展还面临氢气供应不足以及用氢价格仍较高的问题。我国具有丰富的低成本氢气来源,但尚未形成规模化的燃料电池汽车用氢气供给体系。同时氢气输运及加氢站运营成本仍较高,用氢价格超过80元/千克,还未形成可持续发展的商业模式。加氢站建设仍面临标准不完善、用地及建设审批主管部门不明确等难题。
侯福深表示,完善的氢能供给体系与合理的用氢价格是氢燃料电池汽车推广应用的重要前提和基本条件,也是当前燃料电池汽车商业化面临的相当大挑战。行业应总结吸取电动汽车充电基础设施建设的经验教训,建设形成适度超前于氢燃料电池汽车发展的氢能基础设施体系和网络。同时,分阶段推进,有序建立车用氢气价格体系,实现单车氢气燃料使用成本低于同地区传统燃油汽车燃料使用成本。
“在中央政府政策支持下,中国氢能得到重视,已经成立国 家 级氢能发展平台,各地方政府、企业发展氢能热情高涨,已开始形成政府、国有企业、民营企业、金融、科研联合态势。中国氢能生产、储运和加注也应进一步保证安全性和提高经济性。”毛宗强表示。
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