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    浙能集团、苏州竞立、国电投、宁波材料所、中船重工齐聚第三届氢能与储能技术国际研讨会

    浙能集团、苏州竞立、国电投、宁波材料所、中船重工齐聚第三届氢能与储能技术国际研讨会

    氢云链2019-11-8 14:13
    为推进储能与氢能技术创新与应用,加快储能与氢能产业发展0日组织召开“第三届氢能与储能技术国际研讨会暨中国氢能产业技术创新与应用联盟2019年年会”,以“氢能、储能技术与绿色能源交通”为主题,共同就氢能与储能技术发展及应用、氢能及储能燃料电池及其应用进行研讨,会议前举办同期活动会议前段为技术研讨会,后段为中国氢能产业技术创新与应用联盟的2019年年会。二、月地点:宁波
    靳殷实:燃料电池汽车安全级标准检测

    靳殷实:燃料电池汽车安全级标准检测

    氢云链2019-11-8 10:55
    2019年11月6日,由中国汽车技术研究中心有限公司主办,北京卡达克中心有限公司承办的“2019年新能源汽车智新峰会”在北京隆重召开。“2019年新能源汽车智新峰会”围绕新能源汽车产业焦点问题进行深入探讨与交流,聚焦新能源汽车领域前沿技术,展望行业未来的走向与趋势,以及见证《节能与新能源汽车年鉴》发布十周年。中国航天科技集团中国运载火箭技术研究院第十四研究所研究员靳殷实发表《燃料电池汽车安全级标准检测》主旨演讲。以下为演讲实录:靳殷实:大家好,来自于航天科技集团一院十五所,我们单位2005年开始搞燃料电池,做了很多的事情。为什么起这个题目,燃料安全性在国内的车辆运输上是非常重要的话题,尤其是现在新能源汽车比较多的是电动汽车,电动汽车在最近随着保有量的增加,出现了事故大幅度的上升。据调查,客户对电动汽车最担忧的地方还不是行驶里程短、充电的问题、价格问题、寿命,最重要的还是安全。媒体上一些的报道,电动汽车着火之后,点都汽车电池着火跟一般的物质着火不一样,燃烧是由氧化剂、有燃料,有外界的条件,像温度什么等等都可以燃烧。电池里面既包含了燃料,又包含了氧化剂,等于电动汽车燃烧起来了之后实际上是扑不灭,只是能够让它自己着完,电动汽车火焰起来很严重,有时候电动汽车着火起来也是很厉害的。燃料电池的汽车和电动汽车不是一回事,像燃料在储氢瓶里面,在内部是着不起来的,只有泄露出来才可以着起来。燃料电池汽车的风险我们还要考虑这些问题:第一,有什么样的危险。第二,危险的程度到底多大。第三,危险是否可控。第四,具体到我们工作中,我们如何控制它,让这个燃料电池很安全,燃料电池汽车使用起来很安全。氢气的特性。氢气排列在元素周期表里面第一位,分子最小,所以氢气太活了,有这样一些物理特性,容易泄露,容易扩散,很轻。化学特点就是容易燃烧,热质很高,热质是汽油的三倍,容易爆炸。还有一个很不好的是氢气无色无味,泄露出来大家是感知不到,对人体也没有害处,万一泄露出来没有办法感知,也不能像天然气里面加一些东西,泄露出来有味道,还不行,加一些杂质后面燃料电池又受不了,所以氢气就有这样一些问题。氢气的事故。这是氢气最大的一次事故,“兴登堡事件”1937年5月坐飞艇,跟航母差不多,可以装好几十人,飞的速度比较慢,是一种奢侈的旅行,相当于现在的邮轮一样,一般人坐不起。这个“兴登堡”大的飞艇在美国是跨大西洋着陆的时候,起火燃烧烧死了30多个人,这是有史以来最大的事故了。从这个事故之后,飞艇都不用氢气了,都改用别的气体,因为氢气不安全。这是美国电力公司使用氢气,氢气泄露出来了,发生了爆燃。我们通俗所说是爆炸,实际上是爆燃,威力很大。清华大学2015年化学实验室的爆炸,很不幸,把一名博士给最后炸死了,没有抢劫过来。这是我在网上搜的图,这是在苏州的个体户私自运输氢气,结果泄露出来了之后发生的爆燃,爆炸的威力是何等大,把车欧炸成这个样子,如果通俗的讲,一颗手榴弹不会把这个车炸成这个样子,可想这个威力多大。这是私自把氢气放在煤气罐的瓶子中,结果这个罐子发生了爆炸。韩国的江原道的事件,搞燃料电池都知道是氢气爆炸,赞成的影响很大,也死了人。这个报道没有讲清楚最后爆炸的过程,但从这个过程很可能就是发生了氢气,容器爆炸出来泄露出来的氢气再次发生了爆燃,附近的建筑物损失很大,这个氢气炸到了很远的地方,掉下去300米远,这么大的容器一部分,可以炸到300米远,可想这个力是很大的。挪威加氢站的出的一些事故。加州氢气在这个装卸的过程中泄露出来的。总结一下氢气的事故是分两类:第一类,储氢气的容器发生爆炸。这有两个原因:1,压力太大安全阀以及卸压装置失效了,就是压力太大了之后超出设计压力,安全阀没有起作用,容器受不了,最后爆炸了。2,压力可能没有那么大,但是这个容器用的时间太长了,或者是受到的损伤,抗压的结构受到破坏,抗压结构强度降低发生爆炸,这两种情况可以造成容器的爆炸事故。这个爆炸结果有两个损伤:1,直接的物理损害,气浪以及碎片可以炸到人或者是物品,造成物品的损坏,人的损伤。2,炸出来的氢气再被点燃了之后发生了爆燃,这是二次损害,这个损害有可能比第一次损害还要严重。有两个原因会造成两个损害。所以容器很重要,一定处于安全状态。第二类,氢气泄露出来了之后和空气进行混合,混合之后达到了燃烧的条件。燃烧的条件就是4%,氢气在空气中占到4-75%,这个范围中氢气是要燃烧的,学术是叫燃烧,不是爆炸。还有一个更小的范围会发生爆燃,这个范围之后如果遇到了明火,或者是静电,这个时候引起氢气的燃烧,因为它是在一个空间中都满足条件,它不是一个点,所以这个时候的反应会从一个点迅速的蔓延到整个空气中,在短时间中整个空间都发生了一个燃烧,这个改爆燃,这个威力是非常大。这几张表可以说明这个问题,上面的那个表是说不同物质的热质,像煤炭热质很高,很黑质热值很小,因为火药在瞬间发生反应,释放的能量在瞬间。下面的这个表来说明,氢气是爆燃和我们普通所说的爆炸还有本质的区别,在学术上在理论上还有本质的区别。反应在这样几个方面:1,爆炸的时间非常短,爆燃的时间比较长。爆燃的时间可能在几十毫秒到几秒的范围中,如果是范围很大,可以看见从一个点,一两秒,两三秒延续过去的一个过程,时间比较长。2,压力不一样。爆炸的压力很大,火药爆炸压力很大,像枪膛以及炮膛的压力,只有在这样的压力下才会发生使弹丸的速度上去,爆炸压力很大,在几万兆帕的压力,但是爆燃的压力没有那么大,理论上最大是两兆帕。冲击速度不一样,爆燃的速度很慢,可以看到它从一个点,当然也是很快了,一秒钟或者几秒钟延续过去。爆炸和爆燃是两回事,但是氢气的爆燃可以演化为爆炸,在口气混合很高压的情况下也会演化为爆炸,威力仍然也是很大。威力到底有多大呢之就看空气中的氢气的浓度,如果浓度大这个威力更大,最大的浓度是28%作业,因为这个时候的氢气把空气中的氧气全部耗完了,氢气再多的话没有央企也是反应不了,所以这个时候的压力最大,这个时候可以使得环境温度在理想的条件下,可以是增加两千一百度,压力可以达到7-8个压力,这是最大的压力,这是计算的,这是通过 ...
    美国燃料电池和氢能协会发布《美国氢能经济路线图》

    美国燃料电池和氢能协会发布《美国氢能经济路线图》

    氢云链2019-11-7 20:22
    在2019燃料电池国际研讨会暨能源展(2019 Fuel Cell Seminar & Energy Exposition)上,美国燃料电池和氢能协会(FCHEA)制定了《美国氢能经济路线图》;这份全面的路线图详细介绍了美国如何通过在决策者和工业界共同努力并采取正确步骤的同时扩大在迅速兴起和发展中的氢经济中的活动来扩大其在全球能源领域的领导地位。路线图强调了氢的多功能性,它是可再生能源系统的促成因素,可以运输和存储的能量矢量,以及用于交通运输,建筑供热以及为工业提供热量和原料的燃料。它可以减少碳排放和当地排放,提高能源安全性并增强经济,并支持风能,太阳能,核能和水能等可再生能源发电的部署。“该路线图显示了氢对于实现低碳能源结构至关重要,现在采取正确的行动,到2030年每年创造1400亿美元的收入和70万个工作岗位,就可以巩固美国的能源领导地位并增强我们的经济,并且,到2050年,氢能每年将带来7500亿美元的收入和340万个工作岗位,”燃料电池和氢能协会(FCHEA)主席Morry Markowitz说。“此外,如果现在采取正确的行动,到2050年,竞争激烈的氢工业将满足美国能源需求的14%。”来自能源,运输,燃料电池制造和电力行业的领先公司组成的联盟共同制定了这一全面路线图,共享和开发了经济模型以及有关未来能源需求和环境期望的数据。麦肯锡公司提供了分析支持,电力研究所提供了科学观察和技术投入。美国已经大力参与氢经济,每年有数亿美元的公共和私人投资,并拥有世界上一半以上的燃料电池汽车,25,000种燃料电池材料搬运汽车,8,000多种小型燃料系统。40个州,并已安装或计划安装550兆瓦以上的大型燃料电池电源。Markowitz先生补充说:“显然,美国是主要参与者,但要保持统治地位并应对未来的能源挑战,美国必须通过进一步投资和减少监管壁垒,促进研究与开发的公共政策来提高竞争力。他引用了报告的分析,称“其他国家正在制定氢经济计划,美国将需要迅速采取行动,以继续在这个不断发展的行业中保持领先地位。”上述道路上的每一步都使美国更接近于氢能的未来,这将有助于为国家供电,清洁空气并支持重要的新工作。根据FCHEA的Markowitz所说,美国已经在这条道路上取得了进展。不过,他说:“报告清楚地表明,我们将走多远,到达多快,取决于我们自己,以及我们在未来几年内做出的选择。”
    10条内容揭露日本氢能发展现状及科研方向

    10条内容揭露日本氢能发展现状及科研方向

    氢云链2019-11-5 18:47
    日前,材料委天津院对众多日本氢能领域的顶级专家们进行了专访,本文将采访问题与专家核心观点归并,整理出十条关于日本氢能发展现状及科研方向的内容,供君品阅。1、日本新能源汽车现状在交通方面,现阶段日本的主流车型仍是燃油汽车,电动汽车、插电式混合动力、油电混合型汽车的数量还在不断增加。虽然丰田公司推出了Mirai燃料电池车、普锐斯油电混合型汽车,但效率还是不如燃油汽车。除此,日本还有一种轻型车,发动机小、价格便宜且交税少。不管从CO2排放量,还是减少燃料消费方面来看,价格较低且效率高的车辆普及度会更高。此外,日本首都大学东京(Tokyo Metropolitan University)首藤登志夫教授指出,若想氢燃料电池汽车大面积推广普及,要先确保氢源的稳定和清洁性。目前日本采用的大多是天然气制氢,这种方式能量消耗低,搭载在车上可以提高效率。但在制氢过程中会产生CO2,对环境有一定影响,相比之下,可再生能源制氢或许是更好的选择。2、日本氢能发展规划的可行性日本即将迈入氢能社会普及阶段。目前日本现有加氢站数量约100余个,与国家战略规划在2030年建设900个加氢站的目标有一段距离,对此,日本氢能源协会(HESS)主席西宫伸幸教授解释,氢燃料电池战略规划图中的数字目标主要分为国家制定和企业制定,国家制定的数字目标一般都比较大,难以实现;企业制定的目标一般都会如期达成。比如东京奥运会时,日本要运行100辆燃料电池大巴,该项目由丰田公司来做,因此较易达成。在日本有一个HYSUT(氢供给利用技术协会)组织。该组织积累了一些关于加氢站、燃料电池汽车的实践技巧,并常与相关企业沟通共享信息。所以,HYSUT发布的一些数字目标大体上都可完成。3、氢能社会是指燃料电池还是氢发动机?从环境问题来看,氢燃料电池可以减少汽油的使用量,降低碳排放量;氢发动机在初始阶段存在一氧化氮的问题,所以前者优于后者。但若考虑成本问题,氢发动机的成本较低,所以更胜一筹。横滨国立大学大学院工学研究院绿色氢能研究中心会长太田健一郎教授认为,如果绿氢成本降低,氢燃料电池会是很好的发展方向。西宫伸幸教授认为,应该学习丰田Mirai将燃料电池和蓄电池有效结合,利用燃料电池和发电机组的相互配合,从而降低成本,实现2030年氢气售价30日元/Nm3的目标。4、氢能安全性氢气不是绝对安全的,但将危险性降到最低就可以运用自如,如同使用汽油一样。虽然汽油引发的事故比比皆是,但目前日常生活中使用汽油的地方却必不可少。西宫伸幸教授指出,只有对氢气不了解的人就会拿安全性来做文章。他坦言,在日本确实存在反对氢能的声音,比如东京电力就非常反对氢能,因为东京电力主要靠电营生。还有很多人因之前福岛核电站爆炸事故反对发展氢能。据西宫伸幸教授介绍,福岛核电站事故不是因为核电站有问题,是沸水堆有问题。在燃料棒外层包裹着锆,锆与水蒸气产生化学反应生成氢气。如果不用沸水,就可以避免锆与水蒸气的直接接触。一部分人将核电站的危险性和氢气的危险性混淆,所以认为氢能不安全。5、氢燃料电池的未来方向主要在于价格和性能两方面。燃料电池汽车的价格是普通汽车价格的两倍,降低成本才能普及,比如提高性能、缩小体积、加大输出量、降低铂金的使用量等;其次燃料电池性能虽有大幅度提高,但是暂时还不能代替普通发动机,所以必须提高性能。6、氢供应链上的中日合作一方面,在制氢环节,中国对化石燃料的依赖性还是很强。西宫伸幸教授认为,若中国大力使用风能等可再生能源制氢,那么两国合作的可能性会更大。另一方面,从整体考虑,中国和日本拥有各自的发展优势,太田健一郎教授建议加强企业和大学之间的交流与合作。7、日本对于氢脆现象的研究在氢脆问题上,日本一直在探索不易发生氢脆的金属材料。据日本九州大学碳中和能源国际研究所教授兼首席研究员久保田祐信教授介绍,目前他的团队主要在进行四方面的研究:①在氢气中混合其他气体,使其不容易发生氢脆反应;②研究开发不容易发生氢脆反应的金属新材料;③加氢站中输氢管焊接处金属,不易发生氢脆反应的研究;④疲劳限度的研究。金属疲劳是导致机械损坏的重要原因之一,比如飞机坠机、新干线脱轨,因此在加氢站、氢能源汽车等设施中关于抗疲劳的设计是必不可少的。久保田祐信教授表示,研究氢脆主要目的是研发不容易发生氢脆的材料。因此,这种材料的安全性和成本都是值得关注的方向。目前,氢能发电主要依靠SOFC(固体氧化物燃料电池)技术,需要在高温条件下进行。不仅要考虑氢气自身的安全问题,还需要考虑高温条件下易燃易爆炸的问题,这种情况做实验是非常困难的。久保田祐信教授希望通过探索新材料能够解决目前存在的安全问题。此外,成本问题也不容小觑。倘若某种材料的成本很高,会造成加氢站的成本增高,最终无法实现商业化。因此,必须要降低价格的同时也保证其安全性。这方面,作为日本氢能安全性评价机构的Heterogeneous研究所也在搜集相关实验数据,试图在安全的前提下降低成本。日本政府在保障安全性方面也制定了很多非常严格的法律规定,比如《高压气体保安法》。为了遵守相应的法律法规,致使加氢站的成本非常高。在日本建设一个加氢站约是5亿日元,而在欧洲建设仅需约2亿日元。8、液化氢与磁制冷技术液氢的临界熔点极低,在运输和保存过程中需要保持同等温度的环境。因此,保存液态氢需要一种双层结构的“真空保温瓶”,内部有真空层,不让外部的热量侵入内部,就像喝热水的保温杯一样。据西宫伸幸教授介绍,他正做研究就是将挥发的氢气进行二次液化,从而长期保证液化氢的液体状态。早前,日本国立材料研究所(NIMS)研究员沼泽提出一个想法,将磁制冷技术应用于氢能。磁制冷技术是一种基于材料物性(磁热效应)的固态制冷方式, 采用水等环保介质作为传热流体, 具有零 GWP(global warming potential)、零 ODP(ozone depletion potential)、内禀高效、低噪音与低振动等特点,是极具应用前景的制冷技术之一。据西宫伸幸教授透露,目前他所在团队对磁制冷技术的研究已倾向于产业化,为液氢的产业化做好了铺垫。现阶段,团队正预测该技术在3、4年后成本下降的程度,未来将探索性能良好的磁性材料和高性能磁铁。9、日本催化剂研究进展现阶段,日本主研究的方 ...
    氢能热潮势不可挡,煤制氢拓展用途完善产业链

    氢能热潮势不可挡,煤制氢拓展用途完善产业链

    氢云链2019-11-5 18:40
    近日,在2019中国国际煤化工发展论坛同期举行的煤制氢及氢能产业座谈会上,业内专家学者和企业代表围绕煤制氢及氢能产业发展交流探讨、献计献策。他们认为,氢能是煤炭清洁利用的有效途径,在氢能快速发展的热潮中,虽然煤制氢成本较低,但也面临碳排放高、国家压减煤炭消费量等瓶颈,煤制氢要加强基础研究,消除核心技术壁垒,拓展用途完善产业链。氢能热潮势不可挡氢能具有能量密度大、燃烧热值高等优点,燃烧同等质量的氢产生的热量约为汽油的3倍、乙醇的3.9倍、焦炭的4.5倍,并且过程零污染、零碳排,是目前最干净的能源,被誉为21世纪“终极能源”,应用前景十分广阔。近年来,氢能产业在中国引发一轮热潮,各地几乎都有发展氢能产业的规划,大型国企及民企纷纷抢滩布局。9月16日,东华能源等与茂名签署烷烃资源综合利用项目投资协议,将打造以丙烷脱氢为龙头的世界级绿色化工和氢能源产业园;9月12日,延长石油与南京大学、昆山高新区共同组建江苏延长桑莱特新能源科技有限公司,以此为主体共建面向长三角氢走廊、辐射全国的氢能与燃料电池产业创新中心;7月27日,浙江嘉兴港区管委会与浙江清华长三角研究院、空气化工产品(中国)公司签署框架协议,成立长三角氢能产业联盟,合作共建氢能产业示范区,启动编制氢能产业发展规划,规划建设一批氢能加气站。今年国内17个省份的22个城市及地区也发布了与氢能相关的地方政策,各地政府陆续出台的氢能产业发展规划更是雄心勃勃。比如,上海市公布了《长三角氢走廊建设发展规划》,分三个阶段将长三角氢走廊打造成为国际先进水平的加氢基础设施网络;《河北省推进氢能产业发展实施意见》提出,要率先将河北省打造成全国氢能产业创新发展高地;《成都市氢能产业发展规划(2019~2023年)》明确提出,2023年成都市氢能产业主营业务收入力争超过500亿元,打造成为全国知名的氢能产业高端装备制造基地。核心技术尚未突破氢能发展热潮涌动,那么这么多的氢气从哪儿来呢?煤气化、天然气、水电解等都可制氢,其中煤制氢最经济。尤其是合成氨、焦化企业副产的氢气成本最低,仅0.5~0.8元/立方米,是目前制氢来源最广泛的技术路线,一些大型炼油企业也使用煤制氢作为氢来源的补充。“虽然煤化工制氢成本低,但要消耗能源获得,从全生命周期来考量,煤制氢属于‘黑氢’,制氢过程产生的CO通过变换转化为CO2,碳排放较高。”清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜介绍说,通过可再生能源制的氢属于“绿氢”,而煤化工企业副产的氢气是介于二者之间的“灰氢”。中国化学工程集团有限公司总工程师贾美平、空气化工产品(北京)投资有限公司气化工艺技术总监屈强等认为,制氢环节问题不大,但氢的储存、运输、应用等成本较高,尚没有好的办法。比如金属储氢规模有限,液氢运输和管道输送氢气需要终端储存设施,这些还没有标准规范,均需要技术突破。中国科学院大连化物所研究员周利进一步分析说,我国的氢能应用技术还没有完全成熟,比如氢燃料电池膜、催化剂以及循环泵、空压机、电墩等核心设备尚未突破,完全依赖进口,价格十分昂贵。氢能产业尽管存在如此多问题,但国内众多企业和大量资本已开始盲目涌入,目前涉及氢能领域的注册企业达3400多家,一些涉氢的上市公司股价经历“过山车”。业内人士认为,这是一些企业为获取国家补贴盲目发展氢能的不正常现象。对此,贾美平、周利以及航天长征化学工程股份有限公司副总经理朱玉营、华东理工大学教授王辅臣等认为,这是过度炒作氢能的结果,仅靠国家补贴的氢能项目是没有前途的。我国涉及氢能的企业多而散,核心技术缺失,创新能力不足,他们呼吁要冷静发展氢能,建议企业和科研单位联手创新攻关,加强基础研究,消除技术壁垒,实现技术和装备国产化,通过各环节分别突破,确保全产业链有序发展。拓展用途完善产业链“我国氢能全产业链还未形成,规模化利用路途还十分遥远。”中石化洛阳工程公司高级工程师梁龙虎认为,国家应从政策层面做好顶层设计,建议氢能示范项目通过企业招标、国家投资,将补贴变为技术前期投入,实现成果共享,加快技术应用形成全产业链。据悉,煤制氢的纯度仅99.5%,而氢燃料电池要求99.999%(即5个9)以上。张建胜建议拓展氢气用途,生产高附加值的产品,发挥其应有的价值,如发展纯度为99.999999%(即8个9)的高纯氢,既可加工芯片的原料电子级多晶硅,也可做燃料电池。据透露,他们研发的5000立方米/时高纯氢技术示范装置即将运行,氢气纯度将达99.99999%。晋煤集团煤化工研究院高工原米贞认为,在发展氢能汽车和氢燃料电池的同时,天然气或工业尾气掺氢作为燃料或用于发电,也应成为氢能的利用方向。近年来,业内企业纷纷进军氢能利用产业。2018年初,兖矿集团开始实施氢能源产业三年行动,将氢能纳入企业发展战略,制定计划探索氢能源的提纯、存储和运输技术,规划氢能源使用示范区。今年1月和3月,兖矿集团分别与法液空公司、日本东芝能源公司签署战略合作协议,布局氢能供应及分布式热电联供产业。该集团还与中国石油大学(华东)共同建设石油大学—兖矿新能源学院,依托下属企业兖矿国宏化工有限公司的现有条件,规划建设兖矿新能源研发创新中心,着手实施氢气制备、纯化、储运、加注及燃料电池等研发示范项目。目前,制氢纯化、加氢站已开工建设,将在3年内建成氢气制备、储运及应用的智能化氢能示范工程。 ...
    固态电池商业化路径及思考

    固态电池商业化路径及思考

    陈丹2019-11-5 18:39
    在开始介绍固态电池之前,我们先回顾下动力电池的前世今生。1881年第一辆铅酸电池作为动力电池的电动车诞生;接着1990年镍氢电池开始商业化,丰田第一代普锐斯诞生,这是有着重要意义的时间点;1991年索尼把锂电池进行商业化;2008年锂电池用在特斯拉的roadster上,这是具有里程碑意义的。那么下一代电池是不是固态电池?个人觉得锂电池经过几十年的发展,从历史角度,未来都有一定的概率进行迭代。现有的液态电池的短板前面各位专家讲得非常清楚,比如SEI膜持续增长、过度金属溶解、电解液氧化问题、高温失效问题、析锂问题、正极材料析氧问题等。目前的锂电池体系遇到瓶颈,需要发展新一代的技术。李泓教授在储能科学与技术文章当中提出,下一代电池研发重点是高安全性、高能量密度以及快充。从主观角度讲,政府在我国《节能与新能源汽车技术路线图》提到:到2020年纯电动汽车动力电池是300Wh/kg、2025年400Wh/kg、2030年500Wh/kg,促进汽车动力电池产业发展行动方案也提出了发展包括固态电池在内的新体系电池。所以无论还是主观还是客观,发展固态电池都是必然的选择,当然时间会比较漫长,道路会比较曲折一些。固态电池具有高安全性、高能量密度、长循环寿命、宽工作温度范围、柔性的的优点,其中非常核心的是固态电解质。固态电解质是固态电池实现高能量密度、高循环稳定性和高安全性能的关键,按照技术路径可以简单分为氧化物、硫化物、聚合物。丰田是行业的领头羊,在固态电池上投入非常大,主要是基于硫化物体系,国外还有有三星、日立造船,国内的宁德时代在硫化物和聚合物都有一些布局。氧化物方面有海外的Sakti3 、Quantumscape,中国的台湾辉能、江苏清陶。聚合物这块博洛雷、宁德时代也做了一些布局。根据Yole Développement这家海外机构统计,到2018年6月份全球超过一百家固态电池,现在肯定不止了。其中大型企业相关的占比达到50%左右,比如丰田、宝马、大众、雷诺;科研院所相关的占到30%,比如中科院、清华、麻省理工、科罗拉多大学;创业公司占到10%多些。我们梳理了下整车厂在固态电池里面的布局。最有代表性的是丰田,2017年开始规划,他们目标是2020年在电动车上使用固态电池。宝马、现代在2018年通过对Solid Power进行投资进行布局。日立造船积极往这个方向做准备,可能会在船舶方面有一些使用场景。SAFT也在研发一些硫正极电解质的固态电池。电池企业在固态电池领域也有所布局,松下、三星、LG、CATL、比亚迪都在这方面布局。松下计划在2020年在汽车上使用固态电池;三星2019年在底特律车展上展示过样品,目标2021年实现商业化;LG更多还是在柔性消费电池领域做一些布局,同时他们在固体氧化物、燃料电池领域。CATL在聚合物和硫化物两个方向取得初步进展,比亚迪也在推动固态电池的商业化。科研院所这里面也涉及的也比较多,中科院相关的有北京卫蓝、清陶;科罗拉多大学的Solid Power。国内上海硅酸盐研究所、同济大学、中南大学等高校也正在孵化或准备孵化相关的创业公司。资本市场不少公司也对固态电池做了布局。浙江锋锂进展相对快一点,其他的公司也在快速跟进;珈伟新能跟海归团队2017年也公告搞固态电池;天齐锂业以参股方式投资了美国SolidEnergy System,上汽集团参与了美国SolidEnergy System的B轮战略投资。下面跟大家一起探讨下主机厂、电池厂、创业公司这三者未来在固态电池领域的各自机会。全球的汽车总销量趋于平稳,中国今年汽车下滑还是非常明显,所以汽车行业进入存量竞争阶段,主机厂之间的竞争已经非常激烈了,再加上汽车行业正在从燃油车向电动车迭代的过程中,压力更大了。主机厂现在更多的是如何在激烈的竞争中更好的满足消费者的个性化需求、强化产品的体验感、完成产品的迭代,他们未来可能更多的往下游延伸,往出行服务商演变。在电芯层面,他们可能不会涉及太多,即使参与,可能也是以合作参股的方式,比如丰田和松下紧密合作模式。主机厂可能会做一些技术储备,跟电池厂做一些深度的技术对接。总之,主机厂的压力本身已经很大了,而电池本身和整车都是重资产、重技术的行业,没有那么多精力、资源、资金做电池这件事情。电池厂做固态电池会有些优势,比如供应链、客户渠道、产品工艺设计及优化经验、对车规级产品理解等优势,但是不代表一定能够把握机会。典型的案例,铅酸向锂电迭代的过程中,超威和天能并没有抓住机会。创业公司没有液态锂电池企业既有的庞大包袱,可以轻装上阵、灵活应变。但在资金、客户渠道、量产经验上处于劣势,他们要在有限的时间窗口内,快速融资跑出来。CATL成立后在三、四年时间很快跑出来,成为行业的独角兽。所谓天时、地利、人和,时机非常重要。综合而言,在未来固态电池领域,现有液态锂电池企业、创业公司有各自的市场机会,而主机厂可能更多以合作方式参与这个市场。毫无疑问,固态电池未来充满比较广阔的市场前景。展望未来发展趋势,会从半固态电池到准固态电池,最终迈向无液体的全固态电池。未来要慢慢的循序渐进的迭代。未来在应用场景上也是逐步拓展,不可能说很快在车上使用,这个挑战性很大。个人觉得可能会在一些微型电池如MEMS、穿戴式设备先导入,用的量比较少、要求比车规级低些;然后再到消费电池如手机、Pad、笔记本等。等产品经过充分验证、技术体系成熟,未来往动力电池这个方向考虑,这个过程可能也不会太快。任何新事物的商业化过程都是漫长而曲折的。固态电池需要先解决产品化的问题,然后再进行商业化。只有能商业化的产品才有商业价值,才能够盈利,最终走向资本市场。至于固态电池在整车上的使用,首先从A样(概念样品)、B样(功能样品)到C样(客户认可样品)需要3~4年时间,再SOP验证两年多时间,最快的时间也将在6年后,2025年可能是固态电池产业化的关键时间点。我们除了关注固态电池,也在关注氢燃料电池。各位可能比较关心这两者之间的市场机会,我在这里对两者做个简单比较。氢燃料这块我从2016年开始接触到现在已经有4年时间,从产业布局和学习的角度,我们对这个领域的步伐从来没有停过,一直在学习的过程中。从技术角度讲,氢燃料这块国内跟国外落差非常大,可能十年左右。除了技术外,人才储备也非常缺,基础设施也是很大的障碍。固态电池这方面国内、外差距相对小点, ...
    欧美、日韩等氢能先发国家的产业政策及启示

    欧美、日韩等氢能先发国家的产业政策及启示

    氢云链2019-11-5 18:35
    随着全球能源消费结构向低碳化转型加快,氢能作为清洁的二次能源再次受到各方关注。日本、美国、欧盟、韩国等国家和地区结合自身资源禀赋和产业技术现状,逐步明确氢能源在国家能源体系中定位,制定多样化的氢能相关政策,引导氢能产业健康发展。虽然全球氢能产业发展提速、前景广阔,但受经济性和安全性等因素制约,氢能产业目前仍处于产业化初期。尽管我国政府出台了多项政策支持氢能产业发展,目前仍存在发展战略不明确、发展重点和目标不清晰等问题。 摘要:1965 年以来,全球氢能产业技术发展经历了几起几落。在能源安全、气候变化和技术进步三大动力驱动下,日本、美国、欧盟、韩国等先进国家和地区依据本国实际情况,明确各国的发展定位,制定了氢能相关的产业政策。日本、韩国发布了详细的发展路线图,政策导向明确;美国重视技术培育,政策支持稳定性较差;欧盟利用氢能助力低碳能源转型,发展形成合力。在各国相关产业政策以及持续研发投入和财税补贴的推动下,极大地促进了氢能和燃料电池技术进步和产业化推广。目前,我国氢能产业政策缺乏国家层面的顶层设计,地方政府积极性较高,呈现自下而上推动的态势。建议我国充分借鉴氢能先发国家产业政策制定和推动的经验,明确氢能源在我国能源体系中的定位,对全产业链进行补贴,并参照天然气的管理模式,将氢能纳入国家能源管理体系。 随着全球能源消费结构向低碳化转型加快,氢能作为清洁的二次能源再次受到各方关注。日本、美国、欧盟、韩国等国家和地区结合自身资源禀赋和产业技术现状,逐步明确氢能源在国家能源体系中定位,制定多样化的氢能相关政策,引导氢能产业健康发展。虽然全球氢能产业发展提速、前景广阔,但受经济性和安全性等因素制约,氢能产业目前仍处于产业化初期。尽管我国政府出台了多项政策支持氢能产业发展,目前仍存在发展战略不明确、发展重点和目标不清晰等问题。 1 全球氢能产业技术发展历程 1965 年美国实施“太空计划”,燃料电池开始应用于航空航天领域。受政治经济、气候问题、化石燃料价格波动、可再生能源大规模部署和电动汽车技术突破等因素影响,全球氢能产业发展已经历了几起几落。 20 世纪 70 年代,石油危机及气候变化等问题引发了各国对氢能产业的关注,一些国家相继开始对燃料电池技术的研发。1973 年,国际氢能组织在美国成立,并于 1976 年创办《国际氢能杂志》(International Journal of Hydrogen Energy)。然而,随着可开采油气资源逐渐丰富,氢能的发展进入了长期低潮期。 20 世纪 90 年代初,由于气候变化问题,氢能产业再次兴起。各国不断加大对氢能与燃料电池的研发投入,相关技术快速进步。1994 年,德国戴姆勒公司推出第一代燃料电池汽车 NECAR1,随后多家车企开始介入燃料电池汽车领域。随着油价平稳维持低位,氢能的发展受到一定抑制。 21 世纪初,由于对气候问题的关注及美国持续加大对氢能的研究和投入等原因,氢能产业迎来了第三次发展高潮。丰田在全球推出可量产的燃料电池乘用车“Mirai”,日本家用燃料电池商业化普及成效显著。受 2008 年开始的金融危机、石油价格峰值回落、纯电动汽车取得突破性发展等因素影响,氢能发展再次进入低谷。 2015 年,全球 170 多个国家共同签署《巴黎协定》,承诺 21 世纪将全球气温升高幅度控制在 2℃的范围之内。在气候问题及燃料电池技术成熟的双重驱动下,氢能产业在全球再次掀起了发展热潮。 在氢能发展历程中,日本、美国、欧盟、韩国等在氢能和燃料电池发展方面走在世界前列,通过积极探索国家氢能发展定位,制定产业政策促进技术进步,引领了产业发展,这一切对我国氢能产业发展具有重要借鉴价值。 2 日本氢能产业政策 2.1 政府致力于建设“氢能源社会”,应对能源安全和碳减排 日本能源存在对外依存度高(一次能源对外依存度高达 94%)、核电重启阻力大、可再生能源计划进展缓慢等问题。同时,日本承诺2030 年、2050 年将温室气体排放量相较 2013 年分别削减 26%、80%。为此,2003 年 10 月,日本《第一次能源基本计划》中首次提出建设未来“氢能源社会”,通过进口海外氢气资源、利用燃料电池进行终端利用领域革命等措施,改变日本能源供需结构和消费方式。日本政府对内将氢能作为核心二次能源,利用氢能提升能源安全,与可再生能源协同发展建设零碳社会;对外开拓业务市场,振兴产业经济,力图引领全球氢能与燃料电池技术发展。 2.2 政策导向明确,内容逐步细化完善 日本氢能产业的发展历程可分为 3 个阶段,不同阶段发布的各项政策相辅相成、联系紧密(图1)。 第一阶段是 20 世纪 70—90 年代末期的燃料电池和氢能技术储备期。1973 年石油危机爆发,日本政府相继开启《月光计划》和《能源与环境领域综合技术开发计划》,出资支持氢能和燃料电池技术研。 第二阶段是 2002—2011 年的技术实证期。日本《能源基本计划》持续加强对燃料电池和氢能技术的研发支持,通过示范项目验证相关技术产业化推广可行性。 第三阶段是 2012 年至今的产业化加速期。受福岛核泄漏事故影响,日本政府提前加速“氢能源社会”建设步伐。在《第四次能源基本计划》推动下,日本《氢能与燃料电池战略路线图》于 2014 年 7 月发布,并先后两次修订完善。2017 年 12 月,内阁会议发布《氢能基本战略》,以 2030 年目标为基础,提出工业界、学术界和政府共同致力于建设“氢能源社会”的 2050 年目标和方向。 图 1 日本氢能相关核心政策 3 美国氢能产业政策 3.1 作为先进技术进行战略投资,政策支持的稳定性较差 与其他国家不同,随着美国页岩油气革命相关技术的逐步成熟,美国能源结构和能源安全等问 题并不突出,但美国重视对战略性新兴技术的占领,各届政府将氢能与燃料电池作为先进技术进行 战略投资,确保其技术经济领先地位。美国的氢能与燃料电池相关政策受制于不断变化的外部利益, 计划缺乏一致性,其支持政策根据每届政府的优先发展领域而变化。 克林顿政府重视氢能与燃料电池技术,出台了《1990 年氢研究、开发及示范法案》《氢能前景法案》等支持政策。主要强调技术层面,总体投入较少(如 1994 年仅投入 1000 万美元用于氢能研发), 没有形成较为完善的组织管理和科研体系,氢能与市场的结合程度较低。 布什政府将氢能源纳入国家 ...
    丰田Mirai何时国产化?广汽董事长:年底引进

    丰田Mirai何时国产化?广汽董事长:年底引进

    氢云链2019-11-4 19:46
    日前广汽集团董事长曾庆洪陪同广州市四大班子赴广汽丰田调研,考察了解广汽丰田扩能项目规划、建设情况,并了解广汽丰田氢能源汽车的进度。根据今年5月,广汽集团发布的“关于广汽丰田及广丰发动机项目投资建设的公告”显示,广汽丰田有关新能源车产能扩建项目一期、二期投资项目建设,两期项目合计新增产能40万辆/年,计划2022年全部建成投产。对于广汽丰田氢能源汽车建设情况,曾庆洪表示:“广汽丰田将在今年年底引入丰田最先进的氢能源汽车示范运行,南沙将建成中国首个70兆帕的加氢站,广汽集团也将与丰田在氢能源方面展开全面合作。”“丰田最先进的氢能源汽车”,不出意外指的就是丰田的Mirai,这意味着,丰田的mirai将有望在今年年底由广汽丰田引进中国市场。在现代汽车的氢能整车项目落户四川之后,丰田的氢能整车项目也终于有了眉目。丰田加快在华氢能源汽车布局早在2016年,丰田汽车中国业务主管大西弘致先生就表示,丰田Mirai燃料电池车正在华进行测试,但至今Mirai仍未正式引进中国市场并进行国产化。2019年,丰田加快了其燃料电池产品在中国市场的推进速度。4月份,丰田与亿华通、北汽福田达成协议,将合作推出燃料电池客车,大巴上搭载采用丰田FC电堆等零部件的亿华通FC系统。7月份,丰田与一汽、苏州金龙、上海重塑达成协议,将在一汽股份、苏州金龙生产及销售的FC大巴上搭载采用丰田FC电堆等零部件的上海重塑FC系统。这两个合作中丰田扮演的角色接近,都是零部件供应商。但在相关的公告发布后,目前没有进一步的合作消息传出。在9月,丰田在中国市场的氢能布局大跃进,在同一天内宣布分别与广汽、一汽达成合作。其中广汽集团在公告中透露,除了在广汽丰田投产燃料电池汽车之外,广汽自己的产品也将搭载丰田的燃料电池技术。尽管具体的合作形式与时间节点并没有确定,但可以肯定的是,丰田氢能汽车整车产品将被引进到国内。此次广汽集团董事长的发言,初步确定了丰田燃料电池汽车产品正式进入中国的时间,并将先以示范的形式进行运营,可能不会立刻推向普通消费者市场。丰田mirai入华能够为中国氢能产业带来什么现代与丰田作为氢能汽车的领军企业,都已经确定了在华的整车项目,其中现代汽车的氢能整车项目以商用车为主。丰田氢能乘用车整车项目的引进,对于国内氢能乘用车的发展将大有裨益。1,有利于国内氢能乘用车的发展国内氢能汽车领域目前以商用车为主,乘用车项目寥寥无几。目前仅有上汽荣威750/950登上了工信部的汽车产品目录,长城明确的氢能汽车项目计划,此外一汽、北汽、广汽、东风等企业的燃料电池汽车基本处于实验性的样车阶段。丰田Mirai的引进,将对国内氢能整车项目提供一定的经验和示范指导意义,推动国内氢能乘用车市场的发展。2,有利于国内管理标准的完善国内目前加氢站数量较少,同时缺少相关的行业管理规范。为了Mirai示范运营项目顺利进行,丰田将有可能通过广汽丰田,对国内加氢站建设、氢能车队管理等方面提供协助,从而使国内相关管理标准得到完善。中国新能源车企面临全新的挑战值得注意的是,特斯拉在中国的工厂已经落成,国产model3将在近期投放市场,与丰田mirai的引进时间十分接近,这意味着中国的新能源车企们将直接在纯电动和氢能源两条赛道上应对国际领头羊们的竞争,中国新能源汽车将面临着前所未有的挑战。在补贴退坡之后,国内新能源汽车销量增速持续下滑,已经出现了同比负增长的现象。在此艰难时刻,如何应对特斯拉与丰田同时来袭,是中国新能源汽车产业需要慎重考虑的事情。在过去十年间,国家在新能源汽车产业上投入巨资,培养出世界最大的新能源汽车市场。但温室养不出坚强的花朵,在车市寒冬之下仍坚持开放市场竞争,减少财政补贴,正是对中国新能源车企们的集中大考。中国新能源汽车只有加强对外交流,加大技术投入,持续降低成本,才能在前所未有的市场条件中,真正由“大”变“强”。
    欧阳明高:补贴“断崖式”退坡 新能源汽车的未来在哪?

    欧阳明高:补贴“断崖式”退坡 新能源汽车的未来在哪?

    陈丹2019-11-4 19:44
    选择电动汽车作为新能源汽车产业化突破口,带动各类新能源汽车的全方位发展,这个选择其实是中国政府十年前作出的。从2009年到2018年,新能源汽车的主体是纯电动汽车,它的推广量从0到126万辆,我们的保有量也从几千辆上升到2018年的260万辆。中国锂离子电池的比能量,从100瓦时每公斤提高到300瓦时每公斤,成本从5元人民币每瓦时下降到0.8元人民币每瓦时。中国在全球建立了最大的锂离子电池产业链,全球十大电池供应商七家在中国,其中包括第一名和第三名。这些事实证明了我们的发展是有成效的,这是中国首次在全球率先成功大规模地推广高科技的民用消费品,数量占全球的53%以上。大约在2016年,全球基本都转向了这个方向,包括德国的三大汽车企业,包括美国的通用电器公司,现在也包括日本的几家企业也都开始朝这个方向转型,这就是说它已经形成从中国选择到全球选择的趋势。中国为什么要选择新能源汽车呢?我们先要认识一下,什么是新能源汽车?发展新能源汽车势在必行1、什么是新能源汽车?什么是新能源汽车?或者说什么是电动汽车?这两个概念其实还不完全一样,电动汽车有三种类型。第一种,就是我们经常说的油电混合电动汽车。这种电动汽车在1900年就有了,但是现代混合动力汽车实际上是1997年丰田普锐斯推向市场的时候才到来的。燃油车是以内燃机为动力的,但是燃油车里头的内燃机动力的效率不能经常在一个最优效率的工况运行,因为我们的车速度时高时低,负载时大时小,而我们的内燃机又是跟车连在一起,所以就会受影响,比如说怠速、低速等等,或者非常高的速度都是不好的。混合动力就是用电机、电池的方式优化内燃机的工作点,如果内燃机在高效区,我们就让它直接驱动汽车;如果在低效区,我们就让它断开机械的驱动,带动发电机发电,然后由电驱动电动机,由电动机带动车,这样又把效率提高了,这就是混合动力。第二种,我们现在开的新能源汽车大多数都是纯电动汽车,其实纯电动汽车出现就更早,在1834年就有。刚开始纯电动汽车它是铅酸电池的,铅酸电池续驶里程不高,重量也很重。到了后来,我们就发展了镍氢电池的纯电动汽车,但仍然不能满足要求。直到1992年发明了锂离子电池,到了2007年、2008年,市场上最先出现了装用锂离子电池的纯电动汽车,这才真正进入了市场。第三种电动汽车就是燃料电池电动汽车。上世纪九十年代巴拉德最先做出了一个90千瓦的燃料电池发动机。又过了很多年,到2015年,丰田推出的燃料电池轿车才真正成为了一个商品。这就是我们现在的三种电动汽车和三种动力系统。它们有一个共性的特征,那就是电池、电机、电控。不管哪一种车都是需要这三样东西的。混合动力也是电池、电机、电控。一般的时候,混合动力的电是由汽油发的电,或者是自动回馈的时候,车带着电动机变成发电机发的电储到电池里头的。但是如果这个电池比较大,我们也可以从电网取电,我们把这叫可以充电的混合动力。中国政府规定的电气化程度比较高的电动汽车叫新能源汽车,新能源汽车就包括可以外接充电的混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车。2、为什么要发展新能源汽车?中国为什么要选择新能源汽车呢?有三个理由:第一个理由就是我们的石油安全问题。我举一个数据,2017年中国石油消费6亿吨,其中一半是我们汽车用的汽柴油消费。2017年我们有多少车呢?两亿一千五百万辆车。2019年上半年,我们已经到两亿五千万辆车,估计今年年底我们一定会超过美国的两亿六千万辆车。车越来越多,油耗也越来越大,可这些油从哪里来的呢?这其中70%都是进口的,这就是我们的能源安全问题。第二个问题就是我们城市的污染,尤其是城市中心区域低空的污染。比如说细微的颗粒物,我们百分之二十几都是汽车带来的。再比如说氮氧化物,我们大概50%以上,还有挥发性有机物的40%以上,都是汽车带来的,这是北京的数据。第三个原因就是中国的汽车产业的升级。我们中国的汽车产业经过多年的发展,现在已经是国民经济的支柱产业,连续十年产量居全球第一,而且是遥遥领先,现在占全球汽车产量大约30%的车都是中国做的。但是我们是一个汽车大国,还不是汽车的强国。所以总书记在2014年视察上汽的时候强调指出,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。3、纯电动——新能源汽车产业的突破口北京把新能源汽车定义为纯电动汽车,这是为什么呢?我们为什么在这中间把纯电动汽车挑出来,作为发展新能源汽车产业化的突破口呢?这个理由又是什么呢?我们当时在作出这个选择的时候,就是为了抓住新一代锂离子电池应用于汽车的巨大的机遇。锂离子电池在车上使用正好是2008年、2009年,这十年来锂离子电池的确实现了蓄电池领域百年来的一场革命,我们认为我们需要强化中国在电气化交通领域的特色和优势。什么叫中国交通体系的电气化特色与优势呢?大家知道中国的交通体系跟别人是不一样的,我们的地理结构跟欧洲、美国、日本都不一样。我把我们的交通体系总结叫“点线面模型”。所谓“点”就是大城市或者大城市群。例如北京、天津就是“点”;但如果是像北京到上海这样的大城市之间,这就是“线”;而我们广大的中小城市和农村区域,我把它叫“面”。“点线面模型”的交通的特色是什么呢?我们在“点”上,电气化的城市公共交通,我们现在城市的电动客车已经是比比皆是。交通部已经发布政策,2020年,全国交通系统的新车都要是新能源电动汽车;在“线”上,中国的电气化高铁世界领先;在“面”上,就是我们的电动自行车、电动摩托车,大约有两亿五千万辆,这也是中国奇迹。我们在这样一个交通体系下看问题,中国的轿车主要是在城市里面走,三五百公里的距离,我们的高铁已经非常方便,我们“面”上,再短途的,电动自行车、个人化交通领域也很方便。所以我们发展电动轿车具有全世界独一无二的优势,这是我们把纯电动汽车作为新能源汽车产业化突破口的主要原因。当然我们并不是说只搞纯电动汽车,而是要以纯电动汽车为突破口,带动各类新能源汽车的全方位发展。4、突破可再生能源发展的瓶颈总书记提出要实现能源生产与消费的革命,这个革命中的核心任务就是要转型可再生能源。据国家发改委能源研究所新能源研究方面的结果,如果我们要实现能源革命,到2050年实现碳平衡,我们必须大力发展风电 ...
    佛山南海区发布氢能产业发展规划(2019-2030)征求意见稿

    佛山南海区发布氢能产业发展规划(2019-2030)征求意见稿

    氢云链2019-11-4 14:39
    多家车企重视,固态电池或将成未来新能源汽车关键

    多家车企重视,固态电池或将成未来新能源汽车关键

    氢云链2019-11-2 10:58
    近日,一份标有《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)(以下简称《规划》)字样的行业规划文件在网上流出,许多人都感觉很过瘾,认为以此可以提前窥探政府层面对新能源汽车产业长远规划的大致方向。网传《规划》对动力电池、燃料电池的产业发展和技术创新提出了具体目标。其中,“加快全固态动力电池技术研发及产业化”被网传《规划》列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。如若消息属实,全力研发全固态电池或将被上升到国家战略层面。固态电池因具备高能量密度、高安全性、高稳定性,被业界认为是下一代主流动力电池技术路线。近年来,国际主流车企如丰田、大众、宝马、本田、日产、现代等都在加码固态电池技术的研发投入,希望在下一代动力电池技术竞争中占据主导权。国内车企、科研院所、电池企业也在密切关注和研发固态电池。此次,网传《规划》将固态电池列为核心技术攻关工程若属实,政府或有望协同国内科研院所和企业资源,加快该技术的研发进程。固态锂离子电池与传统锂离子电池对比来源:《全固态锂电池技术的研究现状与展望》/恒大研究院随着新能源汽车保有量的高速增长,新能源汽车安全事故也逐渐增多,其中以新能源汽车着火尤甚。因现有锂电池含有易燃的液态电解质,很难从根本上破解这一难题。固态电池采用具有离子导电能力的固态电解质全部或部分替代电解液,有利于提升电池的安全性能。同时,从提升电池性能来看,固态电池相对于现有液态锂电池也有非常大的潜力。中国科学院欧阳明高院士表示,基于各国动力电池技术路线的比较,短期是液态电解液的锂离子电池,下一步将会向固态电池方向发展。综合考虑电池成本和动力电池的发展方向,欧阳明高建议,我国也应该走类似的路径,即短期是液态电解质,发展高镍三元正极和硅炭负极;中长期,从液态电解质逐步过渡到全固态电池。企业已密切关注固态电池固态电池,有望破解消费者对电动汽车的“安全焦虑、续航焦虑、充电焦虑”,一直吸引着车企的极大关注。此外,欧美车企还希望通过率先掌握固态电池技术,夺回在动力电池环节的主动权。目前,大众、戴姆勒、宝马、雷诺、丰田、日产、本田、现代、福特等国际车企,比亚迪、蔚来、天际、合众、北汽等国内车企纷纷投资布局固态电池领域。电池企业方面,宁德时代、比亚迪、赣锋锂业、北京卫蓝、清陶能源、力神电池、辉能科技、国轩高科、亿纬锂能、珈伟股份等国内企业一直都有固态电池研发。国外一些行业主流企业也在加紧布局,今年1月,丰田与松下宣布,双方将于2020年年底前成立车用方形电池合资公司,负责车用全固态电池、方形锂电池的研发、生产;2018年11月,三星SDI、LG化学和SKI同意联手开发核心电池技术。此外,三家公司将成立一个规模1000亿韩元(约合9000万美元)的基金,共同投资固态电池、锂金属电池和锂硫电池的技术研发。健全动力电池产业发展体系网传《规划》提出,力争经过十五年持续努力,使我国新能源汽车核心技术取得重大突破,纯电动汽车成为主流,燃料电池商用车实现规模化应用。到2030年,新能源汽车形成市场竞争优势,销量占当年汽车总销量的40%。届时,形成以纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”格局,布局整车技术创新链;以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”,构建关键零部件技术供给体系。此外,该《规划》还提出,要推动动力电池全价值链发展。具体而言,优化产业组织结构,提高行业集中度。动力电池生产需要锂、镍、钴等金属资源,为保障电动汽车所需动力电池供应稳定,产业长期健康发展,急需稳定乃至锁定上游资源。《规划》鼓励具备条件的企业提高锂、镍、钴、铂等关键资源保障能力。随着电动汽车规模的壮大,如何有效回收退役电池也成为产业亟待处理的一个难题。网传《规划》要求,要完善动力电池多层次多用途回收利用体系,鼓励共建共用回收渠道。同时,建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、报废退出等环节管理制度,加强全生命周期监管。此外,网传《规划》还提出要建立健全动力电池模块化标准体系,加快突破关键制造装备,提高工艺水平和生产效率。破解氢燃料电池产业发展障碍氢燃料电池技术作为新能源汽车产业发展的重要路线之一,日益受到重视。但是,当前氢燃料电池汽车产业仍面临核心技术未突破、关键零部件国产化缺失、基础设施欠缺,成本过高等难点。网传《规划》提出,要有序推进氢燃料供给保障体系建设。具体而言,提高氢燃料制储运经济性:因地制宜开展工业副产氢及可再生能源制氢技术应用,加快推进先进适用储氢材料产业化。开展高压气态、低温液态及固态等多种形式储运技术示范应用,探索建设氢气运输管道,逐步降低氢燃料储运成本。基础设施方面,引导企业根据氢燃料供给、消费需求合理布局加氢基础设施。网传《规划》还表示,支持企业利用现有场地和设施,开展油、气、氢、电综合供给服务。法规体系不完善也是阻碍氢燃料电池产业发展的障碍之一。网传《规划》指出,将完善政策法规环境,建立促进氢燃料制储运协调发展的政策机制。完善加氢基础设施立项、审批、建设、验收、投运等环节的管理规范,加强加氢基础设施安全监管,提高加氢基础设施安全标准及检测认证能力。健全车用高压储氢装置标准及测试体系。来源:电池中国网 ...
    从日韩氢能产业进展看我国氢能发展

    从日韩氢能产业进展看我国氢能发展

    氢云链2019-11-1 17:51
    当前,氢能产业备受全球关注,日本、韩国推动氢能及燃料电池汽车研发及示范力度较大,产业发展走在世界前列。而在我国,无论是近期各地政策规划的相继出台,还是二级市场相关概念的持续爆发,氢能作为一个新的风口正在受到市场热捧。中国国际经济交流中心课题组近期赴日本和韩国,访问中国驻日使馆、日本经济产业省、韩国产业通商资源部,以及日本东丽、丰田、韩国现代等企业,就日韩氢能及燃料电池发展战略、行业现状与支持政策等进行交流,两国相关做法可对我国氢能产业发展有所借鉴和启示。日韩氢能产业发展基本情况(一)日本:着力构建“氢能社会”。氢能早期应用于航天和军事领域,在多年研发基础上,日本近年提出构建“氢能社会”,采取多种措施在引领氢燃料电池技术国际标准和产业化进程中取得先机。在氢能产业链条上,日本龙头车企已基本掌握氢燃料电池核心技术,东丽等企业主导全球膜、碳纸和碳纤维等关键材料生产。受资源禀赋约束,日本在上游制氢环节存在短板,拟从澳大利亚、文莱等国进口氢气,正积极研发褐煤制氢和可再生能源制氢等技术。目前采用主流的高压气态储氢和压缩气体车辆运氢,同时研发低温液化储氢和管道输氢模式。日本计划将氢气价格从目前的100日元/标方(人民币约6.4元/标方)下降到2030年30日元/标方(人民币约1.9元/标方),使其接近汽油和天然气价格。日本燃料电池在民用领域的大规模应用开始于家庭分布式燃料电池热电联供系统(ENE-FARM),2008年开始量产。目前ENE-FARM累计售出28万套,预计2030年达到530万套,达到日本家庭户数的10%。氢能在日本交通上的应用,是2014年丰田推出世界上第一款燃料电池乘用车MIRAI时才实现的。截至2019年5月,MIRAI累计生产9500辆,其中出口6500辆,在全球率先实现量产。此外,日本也开始向商用车拓展,已有18辆巴士和160辆叉车投入使用。(二)韩国:致力打造“氢经济”。韩国氢燃料电池汽车研发有数十年积累,目前已将“氢经济”列为三大创新增长战略之一,将氢燃料电池汽车作为下一个经济增长引擎,拟迅速占领全球氢燃料电池汽车市场。韩国拥有自主膜电极技术,但碳纤维等关键材料依赖进口。目前正推进碳纸、高压容器零部件等国产化,计划到2022年实现100%国产化。韩国主要采用天然气裂解制氢,已形成仁川、平泽、三陟、同阳等制氢基地,2018年氢气产量13万吨,计划到2040年增至526万吨。韩国氢气产量难以满足产业发展需要,也在筹划海外进口通道。在储运上,主要采用“高压气态+管道”方式,拥有蔚山、丽水、大山为中心的氢气管道,液化氢和液态储运技术仍处于前期研发阶段。应用环节,乘用车发展较快,现代公司NEXO燃料电池乘用车技术世界领先。商用车方面,于2018年推出第三代燃料电池大巴车。同时,已将家用热电联供和分布式发电均列入氢能产业发展重点,并给予政策支持。日韩政府支持氢能产业发展的主要做法(一)从国家能源战略视角制定氢能发展目标。2017年日本发布《氢能基本战略》,将氢能作为重要的二次能源进行示范应用,提出2030年实现氢燃料电池发电商业化,建立大规模氢能供给系统,2050年全面普及氢燃料电池汽车,建成零碳氢燃料供给系统。鼓励家用燃料电池消费,采用ENE-FARM替代家庭传统能源。韩国2019年发布《氢经济发展路线图》明确,2018-2022年为氢能立法、技术研发和基础设施投资准备期,2022-2030年为氢能推广发展期,2030-2040年为氢能社会打造期。韩国政府还计划制定《韩国氢能经济与安全管理法》等,为本国氢经济五年基本计划和年度计划提供法律支持。(二)多措并举培育和壮大氢能产业。一是日韩都有专门机构负责引导氢能产业发展。日本主要通过隶属于经济产业省(METI)的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)支持氢能研发项目。作为日本最大的公立研发管理机构,NEDO的主要是促进能源环境相关科技产品的转化。韩国主要由产业通商资源部牵头制定产业政策。二是日韩均通过大量资金和多种形式助推产业发展。2018年,METI投入2.6亿美元用于氢能与燃料电池产业研发。对加氢站建设实行50%的上限补贴,对运营也给予一定补贴。为推广ENE-FARM,设立“民用燃料电池补助金”,采取退坡机制,目前已停止补贴。还实行购车补贴,购买一台丰田MIRAI可享受约10万元人民币的补贴。韩国则实行车辆购置补贴、税费减免及高速公路费、停车费减免等激励,对燃料电池设备企业和天然气制氢企业给予价格优惠,并计划放宽加氢站建设限制。下一步,政府还将投入3千亿韩元(约合18亿元人民币),提高氢能零配件技术研发能力,建设氢能研发生态系统。(三)致力于构建海外氢能供给体系和销售市场。日韩均存在资源短板,都希望构建海外氢能供给体系。日本正探索通过液氢船将澳大利亚褐煤制氢气运回国内,如试验成功,将大规模扩展氢气海外贸易。近日,在与国际能源署合作发布的报告《氢能的未来》中,日本呼吁尽快启动第一条氢贸易国际航线。日本还积极拓展燃料电池汽车海外销售市场,丰田、本田已成功将氢燃料电池车销往美欧等地,并与通用、戴姆勒等建立了技术合作关系。韩国正积极与美国、加拿大、欧洲等建立氢能双边或多边合作关系。韩方希望加强中日韩在氢能领域的交流,尤其是同中国的合作,以解决其氢源和海外市场销售等问题。(四)多方合作破解“加氢焦虑”。加氢站缺乏是燃料电池汽车应用推广的重要制约因素。得益于长期财税政策支持,日本已基本破题“加氢焦虑”,目前共运行加氢站107座,是世界上加氢站数量最多的国家。2018年初,为快速推进氢能基础设施建设和运营,日本政府还牵头组织车企、能源和气体企业、金融企业多方合作合资建立了Japan H2 Mobility(简称JHyM)经营实体。韩国提出2022年,政府与企业合作投资23亿美元,推广1.6万辆燃料电池汽车,建设310座加氢站,并计划将全国液化石油气(LPG)加气站改造成油氢混合加氢站,加快私营加氢站普及运营。对我国的启示与建议(一)对氢能的应用不能局限于“一窝蜂”式造车。国内氢能发展的所有注意力几乎都集中在交通领域,各大车企都在积极布局氢燃料电池汽车。实际上,氢能在农业、工业及第三产业都有广泛用途,氢对能源体系的作用也是多方面的,在发电、储能、建筑等领域,氢能都将大有可为。日本将家用分布式热电联供系统和氢燃 ...
    《氢燃料电池汽车安全指南(2019版)》全文

    《氢燃料电池汽车安全指南(2019版)》全文

    氢云链2019-10-31 19:24
    氢燃料电池车汽车产业化仍面临问题,补贴或将按时退出

    氢燃料电池车汽车产业化仍面临问题,补贴或将按时退出

    氢云链2019-10-31 19:21
    根据财政部等四部委在2015年4月发布的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和氢燃料电池汽车在内,三种技术路线的新能源汽车都将享受财政补贴。 不过,纯电动汽车与插电式混合动力汽车的补贴自2017年开始逐渐退坡,直至2020年退出。氢燃料电池汽车的补贴同样计划于2020年退出,但唯独氢燃料电池汽车补贴并未退坡,仍旧保持一贯的补贴力度。考虑到氢氢燃料电池车汽车补贴将于明年退出,年初“两会”期间,陈虹在提案中建议,在燃料电池汽车购置方面2019年后允许地方补贴继续保持一定比例的配套支持,同时建议财政部在2021年后继续对燃料电池汽车予以补贴。 针对上述提案,财政部回应称,在政策设计上,我们认为一方面应当按照既定政策完成补贴退出;另一方面加强新能源汽车免限行、免摇号、通行权便利等非财税政策引导。同时,鼓励地方出台充电(加氢)基础设施“短板”建设和运营、新能源汽车使用政策,让消费者“用脚投票”,切实促进新能源汽车推广。让消费者投票是对氢燃料电池车最大的考验根据2018年财政部等四部委联合发布的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,燃料电池乘用车按搭载的电池额定功率进行补贴,补贴标准为6000元/kW,上限为20万/辆;客车、货车进行定额补贴,依据车型大小补贴上限为30-50万/辆。在此基础上,地方政府按与国补1:1或者0.5:1发放地方补贴,即一辆氢燃料客车最高可补贴100万元。在其他新能源技术路线补贴退坡,氢燃料电池仍能获得政策大力扶持的情况下,氢燃料汽车产销规模快速增长。据统计,2016年中国氢燃料电池汽车年产量为629辆,2018年则达到了1527辆;2019年上半年则生产了1170辆,预计全年可实现2340左右的总产量,连续多年增长率超过100%,发展迅猛。随着基础设施建设迚程的推迚以及中央不地方政府补贴合作政策的执行,未来几年的产量呈积极增长之态势。也就是说,燃料电池汽车仍然是我国新能源车发展的重要技术方向。燃料电池相比于动力电池更像内燃机,氢燃料电池具有高效能的特点,利用可逆电解化学反应来生成电量。这种发电方式更为环保,其生成物只有电、水和热能。在未来燃料电池有望可以代替大部分燃油和一部分电池。这一点从,财政部在回复函中也可以看到,考虑到燃料电池汽车成本大、产业基础薄弱的实际情况,在多次政策调整中均保持补贴力度不变,目前在普遍要求取消地方购置补贴的情况下,允许地方继续对氢燃料电池汽车予以补贴。但是,长期执行补贴政策也使得部分企业患上“政策依赖症”,难以应对全球市场竞争。目前我国燃料电池汽车产业未取得突破性进展、长期大力度支持下仍发展缓慢的情况未根本改变。氢云链总结氢云链认为,氢能与燃料电池的发展不仅仅是国家先行还是企业先行的问题,而是涉及到整个行业的发展。如果氢能产业迅猛发展,氢的供应就会迅速成为一个非常紧迫的问题,而现有氢供应体系难以满足燃料电池汽车的规模化发展的需求。
    35座加氢站,5000辆氢燃料汽车,中国氢燃料电池汽车发展近况一览

    35座加氢站,5000辆氢燃料汽车,中国氢燃料电池汽车发展近况一览

    陈丹2019-10-31 19:19
    近年来,氢燃料电池技术受到全球广泛关注,中国高度重视燃料电池市场发展,京津冀、长三角、珠三角、山东、河南、成都、山西、湖北多地政府纷纷发布地方规划及行业扶持政策,积极推动地方氢能产业建设,为落实中国氢能发展目标提供保障。2019年3月在第十三届全国人民代表大会第二次会议上氢能发展更被写入政府工作报告。经过多年努力,中国在氢燃料电池领域已形成由原来小批量验证,依赖外援,转化为具有自主研发创新能力,商业化推广范围逐步扩大的崭新局面。目前中国氢燃料电池汽车市场已经进入商业化初期,市场规模接近5000辆,2019年1-9月销量1251,与17年全年销量持平。正式公告车型135款,覆盖公交车,团体客车、轻型客车、轻型物流车,环卫车,轿车。北京、上海、广州、佛山、如皋等22个城市,已率先建成35座加氢站,为区域内氢燃料电池汽车运营提供保障。转自:燃料电池发动机工程技术研究中心

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