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    氢云观察:中国氢燃料电池车离普及还有多远?

    氢云观察:中国氢燃料电池车离普及还有多远?

    氢云链2020-3-27 14:14
    氢,宇宙中分布最广的元素,易燃,也易爆炸。它是不少人心中的新世纪“终极能源”。氢和氧反应,释放出化学能,这便是氢能,能量密度大、燃烧热值高、来源广、可电可燃。而且,氢能源有利于对抗全球变暖,减碳减排,世界氢能协会预计,到2050年全球环境20%的二氧化碳的减排要靠氢气来完成。这意味着,氢能汽车要占到全球车辆的20%到25%,并承担18%以上的能源需求,主导脱碳社会。未来的机会,激励着当下的努力。日前,上汽集团旗下上海捷氢科技有限公司燃料电池项目,在上海正式启动,计划2021年实现12000台套燃料电池电堆和系统的产能。几乎同一时间,奇瑞汽车在氢燃料电池汽车领域也有了新动作。前不久,成立5年的氢燃料重卡制造初创公司尼古拉(Nikola)宣布将在纳斯达克上市,这意味着全球首个IPO的氢燃料整车制造企业将正式诞生。氢能技术中心 来源:长城汽车长城汽车是较早布局燃料电池的车企之一。长城汽车副总裁唐海锋曾公开表示,长城汽车将会在2020年展示首款燃料电池样车,计划在2023实现SOP,推出成熟的燃料电池乘用车车型。目前长城汽车已经在保定建立氢能技术中心,具备燃料电池汽车核心部件的测试、试制,以及整车集成与测试能力。日前,奇瑞上报了名为“奇瑞燃料电池电极反应式系统开发及产业化”项目,其总投资额达到3亿元,项目建成后,可实现年产氢燃料电池总成440套。根据官方信息,基于艾瑞泽5打造的氢燃料电池车,续驶可达540公里。此外,上海捷氢科技有限公司的一期燃料电池项目将于明年8月投产,官方表示,预计到2024年可实现12亿元的产值。根据中国汽车工程学会制定的氢燃料电池发展战略,2030年中国将实现百万辆级别的氢能燃料电池汽车在路上行驶,2050年氢能燃料电池汽车能够和纯电动汽车共同实现汽车的零排放。仍在起步阶段达成这个目标并非易事。虽然和纯电动车一样都是新能源汽车,不过受制于成本、技术、储存运输困难等原因,氢燃料汽车在普及程度上一直落后于纯电动汽车,而且与后者之间的差距不断拉大。就在2月份中国新能源汽车遭遇“八连跌”时,燃料电池的产销直接拿到“零蛋”的成绩。对于已经出售的燃料电池车,目前大部分也集中在公共交通、商业客车等领域,私家车相对而言非常少。中国电动汽车百人会副秘书长王贺武曾公开表示,燃料电池轿车“也就几十辆”。氢燃料电池车的补给也是一大问题。相较于快速发展的充电桩,加氢站的发展几乎陷入停滞。根据新兴产业研究与顾问公司TrendBank数据,截至2019年年底,中国建成加氢站仅为51座。 美国能源部的数据显示,2012年全美有58个加氢站(包括公用和私用),到2019年底这一数字仅增长至61个。现代氢世界 来源:现代汽车美国则是在技术、成本控制方面拥有绝对优势。美国拥有世界最大的燃料电池叉车企业Plug Power,目前已有超过2万辆燃料电池叉车。韩国氢燃料电池车市场也开始蓬勃发展,2019年燃料电池乘用车全球销量超过7500辆,同比增长90%,其中韩国氢燃料电池汽车销量跃居全球第一。2030年达到百万辆预期美好,但现实残酷,眼下实现氢燃料电池车的普及显然还有很长的一段路要走。清华大学发布一份报告曾预计,中国氢能及氢燃料电池车将会在2025年迎来发展拐点。在产业发展初期,产业市场化推广和发展有赖于政策驱动。在北京低碳清洁能源研究所新能源中心助理主任、氢能技术开发部经理何广利看来,行政审批政策也需要给氢能的发展"开绿灯"。早期燃料电池车乘用车单车可以得到20万的国家补贴,一辆客车得到国家和地方的财政补贴更是可以高达100万,以上汽大通V80氢燃料电池车为例,该车指导价130万,补贴后售价仅为30万。如今包括京津冀、长三角、珠三角等地区都在积极发展氢燃料电池汽车产业。不过单凭政策扶持能让氢燃料电池产业迎来发展吗?政策催熟的纯电动车市场在补贴滑坡后销量随即下滑,如今“八连跌”仍然是挥之不去的阴影。“国内的燃料电池商用车未形成可观的规模,乘用车仍在技术探索阶段,看不到市场利益的相关企业参与产业的热情会降低。”清华大学汽车工程系教授田光宇坦言,单独使用氢燃料电池作为汽车驱动目前来看并不划算。
    氢云观察:2019年燃料电池汽车市场总体情况,上汽大通、中通客车表现出色

    氢云观察:2019年燃料电池汽车市场总体情况,上汽大通、中通客车表现出色

    氢云链2020-3-26 19:00
    近日,氢云链从新能源汽车国家大数据联盟了解到,根据新能源汽车国家监管平台数据统计,截至2019年12月31日,全国共有3712辆氢燃料电池汽车,其中氢燃料电池物流车数量最高,达到2247辆,氢燃料客车数量达到1462辆,氢燃料电池乘用车3辆。分布区域方面,全国氢燃料电池汽车分布再14个省,其中广东省分布车辆数最高,达到1690辆(客车345辆,物流车1345辆);福建、河北、河南、辽宁、四川氢燃料汽车数量紧随其后,其中陕西省氢燃料电池汽车均为物流车。而在具体城市方面,上海市应用推广效果最好,数量达到858辆,其次为深圳,佛山均达到774辆,除此之外,北京、苏州、张家口、珠海、西安等氢燃料电池汽车数量排名紧随其后。在车企方面,目前生产氢燃料电池客车企业共有18家,氢燃料电池物流车企业6家;其中,氢燃料客车方面,上汽大通氢燃料电池汽车数量达到394辆,佛山飞驰以332辆排名第二,北汽福田154辆,排名第三。氢燃料物流车方面,中通客车以1322辆排名第一,占据市场58.8%的份额。东风汽车和佛山飞驰以587、170辆排名第二、第三。总结:目前氢燃料电池汽车处于示范应用推广阶段,示范运营车辆受限于加氢站分别、成本等因素,目前主要集中于商用车领域,具体车型方面又集中于物流车;从分布地区上来看,目前主要集中在华中、华南以及东南地区,相比纯电动车的分布,氢燃料汽车推广区域更集中;氢云链认为,随着氢能政策越来越清晰,氢能产业链企业和技术实力将大幅度提升,成本将进一步降低,同时地方政府的积极性也不断增高,氢燃料电池汽车行业即将进入更快速发展的黄金阶段。(来源:新能源汽车国家大数据联盟)
    氢云观察:再获2250万氢能市场订单,雄韬股份能否实现弯道超车?

    氢云观察:再获2250万氢能市场订单,雄韬股份能否实现弯道超车?

    氢云链2020-3-26 14:39
    今日午间,雄韬股份发布公告称,近日,公司下属子公司广州氢恒与南京金龙客车制造有限公司签订了购销合同,订单金额为2250万元。雄韬股份表示,该订单预计于2020年一季度交付完成,且对公司2020年一季度经营业绩产生积极的影响。  据悉,上述项目的实施,将进一步增强公司在氢能市场的业务开拓,优化产业结构,加快氢燃料电池产业做优做强,将为公司的快速发展创造新的效益增长点,增强公司的核心竞争力。氢云链了解到,在雄韬股份披露的2019业绩预告,公司预计2019年归母净利润最少1.7亿元,或将成为公司上市以来最好的业绩表现。从公开资料显示,雄韬股份此前是电池行业的龙头公司。2015年开始,国家大力发展新能源汽车,公司因错失布局锂电池产业的最佳机会,与锂电池快速崛起失之交臂。尽管后来公司也进入锂电池领域,但已经与宁德时代、比亚迪等龙头公司拉开不小差距。2017年,公司“独辟蹊径”,切入燃料电池领域,并将氢燃料电池作为重要的战略发展方向,通过股权投资与合资办厂等多种方式,在氢能产业链上制氢、膜电极、燃料电池电堆、燃料电池发动机系统等环节进行布局。2018年,氢燃料电池业务开始放量,首次贡献营收约8362.06万元,占比2.83%。氢云链认为,在传统电池业务较为稳健的背景下,氢燃料电池业务得益于政策加码,有望成为公司新的利润增长点。不过值得注意的是,当前氢能产业正处于发展初期,相关技术以及产业推广仍面临诸多挑战。对于雄韬股份,氢云链认为未来氢燃料电池或许能成为公司再度实现“弯道超车”的关键,而最重要的还是要看国家在政策扶持氢能产业的力度。从2015年初,国家加速落地新能源汽车发展的相关政策,2019年3月,氢能首次被写进《政府工作报告》,随后大量政策的出台彰显出政府对于氢能产业发展的高度重视,氢燃料电池汽车更是作为国家重点支持的对象被推上了风口浪尖。不过根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》预测,到2020年,中国氢燃料电池汽车将达到1万辆,行业产值达到3000亿元。
    氢云观察:丰田现代抢先布局,中国燃料电池商用车加速转型乘用车

    氢云观察:丰田现代抢先布局,中国燃料电池商用车加速转型乘用车

    氢云链2020-3-24 16:29
    根据中新天津生态城管理委员会近日发布的《设计招标公告》,丰田计划与一汽集团携手投资约85亿元在天津建设一座新工厂,计划生产纯电动、插电式混合动力和燃料电池汽车,目前还未透露其中纯电动、插混和燃料电池车各自的比例。早在今年年初召开的中国电动汽车百人会论坛上,现代自动车株式会社副社长李仁哲表示,现代汽车将在中国四川工厂生产氢燃料整车,进行本土化研发,加深与中国合作伙伴进行氢燃料的资源互补,并通过租赁的模式进行运营和落地。发展氢能被写入去年政府工作报告,轰轰烈烈“火”了一年。2020年开年之际,现代和丰田在国内动作频频,这意味着外资开始大举杀入中国燃料电池市场。丰田、现代雄心勃勃2019年10月,天津市政府在《天津市氢能产业发展行动方案(2019-2022年)》(征求意见稿)中提出,要大力推动天津市氢燃料电池整车产业发展,鼓励一汽丰田引入国际先进氢燃料电池车型产品;积极引进整车生产企业开展氢燃料电池汽车的样车开发和批量生产。结合丰田去年在电动化上的一系列动作,此次一汽丰田筹建的新能源汽车工厂,不仅是丰田进军中国电动汽车市场的重要举措,更是丰田进军中国氢燃料电池汽车市场的重要一步。丰田汽车在氢燃料电池整车领域已经有20多年的技术积淀,其氢燃料电池技术专利在全球首屈一指。2017年10月,丰田就启动了氢燃料电池车Mirai未来在中国的试验验证。2019年9月以来,丰田在我国布局了包括电堆、燃料电池和燃料电池重卡在内的示范应用项目。今年1月,投入江苏常熟3路城市公交线投入运行的20辆氢能源公交车,采用的正是丰田燃料电池电堆等核心零部件。除了丰田在氢燃料电池汽车方面有所布局之外,另外一个在氢燃料电池汽车领域拥有强劲实力的韩国现代也不甘落后。李仁哲透露,2030年现代汽车将在我国投放1000辆氢燃料汽车。2018年,现代汽车对外公布了“燃料电池电动车2030展望”。根据计划,预计到2030年,现代汽车燃料电池车的产能将达到50万辆。据了解,到2021年,四川现代计划开发8种柴油车型、2种环保车型等共计10种车型,将持续通过研发,来强化商品竞争力。其中包括,盛图自动变速器、盛图氢燃料电池车、泓图500载货、创虎将推出全新LNG牵引车,以及重型氢燃料电池车等新产品的研发推出。当前,全球氢燃料电池汽车应用较为成熟的是日本、韩国和美国,但是发展速度最快的是中国。需要指出的是,日本和美国推广应用最多的是氢燃料电池乘用车,而中国主要发展氢燃料电池商业重型汽车,包括公交车、大巴车、物流车以及重卡。对于氢燃料电池汽车市场的布局,现代汽车和日本丰田不会止步。开启竞争新局面乘用车是终极目标?在2020电动汽车百人会论坛上,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢表示,在中国新能源汽车发展战略中,纯电动汽车和燃料电池汽车同等重要,长期共存,在市场应用中,也各有定位、互不替代。目前,中国已经成为全球最大的电动汽车市场,相比于此,处于同等地位的氢燃料电池汽车市场还未形成产业化规模,处于一片蓝海。据统计,2019年,我国氢燃料电池汽车产量为3018辆,相比2018年大幅增长86.53%。但生产的车型以大客车和中型货车为主,占比更是接近90%,具体车型全是货车或公交车。从全球市场来看,韩国和日本车企仍然是全球氢燃料电池乘用车市场的主力军。据统计,2019年全球氢燃料乘用车销量创下历史新高,超过7500辆,同比增长约90%。其中现代NEXO氢燃料电池汽车销量为4818辆,丰田Mirai销量为2407辆,本田Clarity氢燃料电池汽车贡献了349辆。值得关注的是,自2017年以来,我国没有公开销售过一辆氢燃料电池乘用车。目前,行业的普遍共识是,在中国市场,氢燃料电池汽车在商用车领域先行先试的路线很清晰。“我国实行严格的国六排放标准和发展新能源汽车的战略方向,促使不同的车型尽快找到适合自己的技术路线。”在国际清洁交通委员会中国项目负责人何卉看来,由不同部门出台并推行的新能源政策和排放标准相配合,促使商用车找到一条新的技术路线,即氢燃料电池汽车路线。“商用车24小时运营、耗氢量大、运营轨迹路线固定。因此,在运营轨迹上建设几座大的加氢站,就能够供多辆燃料电池汽车运营。”张家港氢云新能源研究院院长魏蔚在接受采访时表示,“发展氢燃料电池商用车当下来讲最适合中国国情,它能够快速带动氢燃料电池的发展和示范应用。我们选择难度大但占用资源少的商用车领域突破,就是当下中国发展氢燃料电池汽车的特点。”对于未来中国氢燃料电池汽车市场的预测,行业观点也认为2020年国内氢燃料电池汽车市场仍以中大型客车和货车为主。  “无论是丰田,还是现代,它们目前更擅长的是氢燃料电池乘用车。如果氢燃料电池商用车市场发展起来,能够降低成本,推动基础设施建设,那么反过来也会推动氢燃料电池乘用车市场变强大。”魏蔚说,“中国如果能够把氢燃料电池商用车市场做起来,乘用车市场的发展壮大自然就水到渠成。”对于国内企业来讲,除了上汽集团在2014年北京车展上首次展出荣威950插电式氢燃料电池车之后,罕见别的企业在这个领域有所举动。因此,魏蔚表示,从丰田和现代长远的布局来讲,它们看中的肯定不只是商用车市场,还有未来乘用车的潜在市场。产业化瓶颈待破外资将促进产业链完善万钢表示,氢燃料电池汽车所处的环境和10多年启动新能源汽车“十城千辆”示范工程时的情况差不多。经过了10多年发展,电动汽车在国内已经形成了一定的市场规模,氢燃料电池汽车应该从中吸取经验和教训。根据工业和信息化部2019年年底发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿),将大力推动氢燃料电池企业、产业发展作为重要内容进行了规划。截至目前,上汽集团、潍柴动力、福田汽车、长城汽车等企业已经明确规划,加大投入以推进燃料电池汽车研发和商业化。一直以来,在基础设施建设方面,加氢站不足成为制约国内氢燃料电池汽车未能大规模普及的重要原因。数据显示,截至2020年1月,我国已建成加氢站61座,规划和在建的加氢站有84座。根据正在修订的《节能与新能源汽车技术路线图》(2020年版),到2025年,加氢站要超过1000座,2035年要达到5000座。加氢站一直是氢能源战略中十分关键的一环。中国能源经济研究院杨帅表示:“我国加氢站建设处于快速上升期 ...
    氢云观察:丰田加码,四川现代更名,尼古拉上市,全球氢能重卡竞赛即将开始!

    氢云观察:丰田加码,四川现代更名,尼古拉上市,全球氢能重卡竞赛即将开始!

    氢云链2020-3-24 10:29
    由于节能减排的政策倒逼,同时燃料电池较纯电动卡车更适合长距离、大载重的应用场景,尤其是在钢铁运输、矿场运输等场景下,氢能重卡市场更容易形成规模化,甚至更快地形成商业化应用场景。氢云链了解到,目前国外市场正在进行的氢能卡车运营实验,而国外产品企业也正在加快氢能重卡进入中国市场的速度,如现代汽车已经完成变更,同时在四川完成了选址工作,国产燃料电池卡车产品即将落地。于此同时,全球各车企也正在加速布局,比如:丰田牵手肯沃斯,本田牵手五十铃,现代牵手康明斯,尼古拉牵手依维柯,潍柴牵手巴拉德;而在今年一季度,美国正式发布燃料电池重卡技术路线图和欧洲发布燃料电池重卡联合声明,这让市场注入并增加强力预期。而近日,丰田汽车再次宣布,将与日野汽车宣布共同开发重型燃料电池卡车,并将通过示范试验等手段推动其实际使用。氢云链了解到,此次拟合作的氢燃料重卡是日野Profia车型,车身尺寸方面,车长12米,重达25吨;底盘方面,是经过专门设计,具有适合燃料电池车辆的最佳装配,于此同时,还有通过全面轻量化以确保足够的负载能力;动力方面,配备两个丰田新一代Mirai燃料电池电堆,并采用基于日野公司重型混合动力汽车技术的车辆驾驶控制系统,综合续航里程能达到600公里。此次合作,也预示着丰田汽车将加码燃料电池重卡,进一步拓展了燃料电池系统的商用化;氢云链了解到,2017 年,丰田汽车首次发布了 Project Portal 燃料电池卡车的 Alpha 版本,并且在长滩和洛杉矶港口实现了超过 10000 英里(16093 公里)的集装箱搬运作业。随后,丰田在北密歇根的行业盛会上推出第二代氢燃料电池Class 8卡车,由于燃料电池技术升级,续航里程升级后逾300英里(483公里)。丰田汽车运营执行副总裁Bob Carter表示“丰田致力于将燃料电池技术作为未来的动力系统,因为这是一个清洁、可扩展的平台,可以满足零排放的各种运输需求,”在干勇院士看来,重卡是最适合氢能落地应用的领域,尤其是结合钢铁运输业务,因为钢铁运输业务载重量大、路线固定、运输距离合适,对比纯电动卡车,氢燃料电池卡车在这方面更具优势,同时方便加氢站的规划与建设。氢云链认为,零排放的燃料电池卡车,如果能与普通柴油车拥有相同或更高的性能,那么对于未来即将到来的新能源时代来说,是至关重要的。于此同时,国内厂商需要把握宝贵的时间窗口,加快产品的研发、改进速度,推进落地应用,从而在氢能源汽车上延续电动汽车市场的优势。
    氢云观察:氢能源时代即将来临!太阳能光分解和光伏制氢技术均有重大突破

    氢云观察:氢能源时代即将来临!太阳能光分解和光伏制氢技术均有重大突破

    氢云链2020-3-23 17:51
    氢作为传统化石燃料的一种可行的绿色替代品,甚至作为商业融合的潜在解决方案得到了广泛关注,通常被称为清洁能源的圣杯。然而,尽管它引起了很多轰动,但并不是所有种类的氢都是真正的绿色选择。事实上,很多氢是由化石燃料产生,主要是天然气和煤,这意味着它的使用实际上没有减少排放,这种被称为“灰色氢”的氢已经被用于工业和工业过程,如氨的生产、炼油厂和作为化工原料。这就是为什么绿色氢如此重要的原因,不仅是氢部分,而且在制造过程,无论是在供应链的生产端还是消费端,都是零温室气体排放。唯一的问题是,我们还没有找到一种经济上可行的方法来生产绿色氢,而不需要使用大量资金或数吨能源投入,但目前我们已快接近这个门槛。近日,中美两国研究人员在“绿氢”的生产技术方面均取得重大突破,其中美国科学家实现光伏制氢技术,可以将制氢效率提升24倍;而中科院大连化学物理所的太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。中国“氢农场”氢云链从中科院大连化学物理所获悉,该所催化基础国家重点实验室李灿院士、李仁贵研究员等在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展,率先提出并验证了一种全新的“氢农场”策略。该策略基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢,太阳能光催化全分解水制氢效率创国际最高记录。该研究成果日前发表在《德国应用化学》上。受自然光合作用原理启发,研究团队借鉴大规模种植庄稼的做法,率先提出并验证了基于粉末纳米颗粒光催化剂的太阳能规模化分解水制氢的“氢农场”策略,这是一种不同于国际上报道的全新策略。而该策略的实现需要解决两大关键问题,一是如何实现高效光催化水氧化储存太阳能过程,二是如何抑制纳米颗粒光催化剂表面生成的氧化态和还原态储能介质之间的反应(即逆反应)。中科院大化所李仁贵研究员介绍,“氢农场”策略是借鉴自然光合作用中光系统II和光系统I在空间上分离以及光反应和暗反应在空间上分离的原理,将分解水反应中的水氧化反应与质子还原反应在空间上分离,避免了氢气和氧气的逆反应,规避了产物氢气和氧气分离等问题,水氧化反应器开放,原理上解决了大规模应用的技术瓶颈。此外,研究团队基于晶面间光生电荷分离原理,通过精确调控钒酸铋光催化剂氧化和还原反应晶面的暴露比例,使光催化水氧化反应性能得到优化,在Fe3+/Fe2+离子对作为储能介质的条件下,可见光下光催化水氧化量子效率达到60%以上,“氢农场”体系的太阳能到氢能转化效率超过1.8%,这也是目前国际上报道的基于粉末纳米颗粒光催化分解水体系太阳能制氢效率的最高值。同时,利用催化剂不同暴露晶面之间的电荷分离特性以及户外太阳光照射条件下的试验,验证了“氢农场”策略的可行性,为基础研究成果转化为应用示范提供了科学基础。美国“光伏制氢”据外媒报道,科学家们首次研发了一种能够有效吸收阳光的单分子,而且该分子还可以作为一种催化剂,将太阳能转化为氢气,而氢气可作为清洁的燃料替代品,用于燃油汽车。该种新分子可以从整个可见光光谱中收集能量,与目前的太阳能电池相比,可以多利用50%的太阳能。这一发现可以帮助人们摆脱对化石燃料的依赖,转向使用不会对气候造成影响的能源。该研究团队由美国俄亥俄州立大学(The Ohio State University)化学与生物物理动力学中心主任兼化学教授Claudia Turro领导。Turro表示:"我们的想法是利用太阳光子,将其转化为氢气。简而言之,我们利用来自阳光的能源,并将其存储在化学键中,以便日后使用。"光子是阳光的基本粒子,包含能量。研究人员首次证明,可以从太阳光的整个可见光光谱(包括低能量红外光谱,也是太阳光光谱的一部分,以前很难收集该光谱的能量)中收集能量,并迅速且有效地将其转化成氢气。氢气是一种清洁燃料,在使用过程中不会产生碳或二氧化碳。Turro表示:"该理念得以实现是因为该系统能够让该分子处于激发状态,吸收光子,并存储两个电子,以制造氢气。在一个由两个光子产生的分子中存储两个电子,并合成制氢,这一做法前所未有。"将太阳能转化为汽车燃料首先需要利用一种机制收集能量,再将此类能量转化为燃料,而转化需要一种称为"催化剂"(能够加速化学反应)的东西,让太阳能转化为氢气等可使用的能源。以前的研究大多数是尝试收集紫外线等较高能量波长的阳光,再将此类太阳能转化为氢气。Turro表示,少数依靠单分子去收集能量的研究也非常低效,部分原因在于无法从整个可见光光谱中收集能量,而无法做到这一点的原因在于催化剂本身降解得很快。Turro的研究小组发现了如何用一个分子(元素铑的一种形式)制造催化剂,从而可以损失更少的能量。研究小组找到了方法,可以收集从红外线到紫外线整个可见光光谱的能量。该研究小组设计的系统与之前和紫外线光子工作的单分子系统相比,效率提高了24倍以上。在该项研究中,研究人员用LED灯照射含有活性分子的酸性溶液,发现制出了氢气。Turro表示:"该方法可行的原因是该分子很难被氧化。"Turro表示,在该研究小组将成果应用于现实世界之前,还有很多工作要完成。铑是一种稀有金属,以铑为原料制造催化剂的成本较高。目前,该研究小组正致力于改进该分子,使其能够在更长的时间段内制造氢气,并致力于利用更便宜的材料制造催化剂。氢云链认为,将绿色氢推向市场的最大障碍是资本成本的降低。不过,要想让价格点正确,必须达到规模经济。那么,这只是一个行业何时准备采取下一步行动的问题。目前,全球如壳牌等主要企业的参与已经让我们接近了这个门槛。 ...
    氢云观察:我国氢燃料电池汽车驶入快车道,2020年底有望达万辆规模

    氢云观察:我国氢燃料电池汽车驶入快车道,2020年底有望达万辆规模

    氢云链2020-3-23 15:21
    未来,随着氢燃料电池汽车的推广,将带动产业链发展,更多汽车制造企业将布局这一领域,同时氢燃料电池领域投资也将更活跃。众所周知,氢燃料电池汽车和采用锂电池的纯电动汽车都是新能源汽车的重要技术路线,这两种路线将长期并存互补,共同满足交通运输和人们的出行需要。相比于纯电动汽车,我国在氢燃料电池汽车领域发力较晚,与国际先进水平有不少差距,但是在国家政策的扶持下进步巨大。日前,上汽集团旗下上海捷氢科技有限公司(以下简称“捷氢科技”)燃料电池项目开工仪式在上海嘉定区氢能港启动。该项目总投资5亿元,一期项目计划于2021年8月投产,届时将实现12000台套燃料电池电堆和系统的产能。预计到2024年,可实现产值12亿元。据悉,荣威950燃料电池轿车、上汽大通FCV80轻客、上汽大通G20FC底盘和上海申沃燃料电池客车均搭载了捷氢科技产品。此次,捷氢科技燃料电池项目的开工,将进一步扩大燃料电池汽车示范应用规模,也是上汽集团为加快燃料电池商业化步伐、同步完善燃料电池产业链建设的重要成果。无独有偶。近日,奇瑞汽车在氢燃料电池汽车领域也有了新动作。据芜湖生态环境局发布的环评公告,奇瑞新能源汽车股份有限公司(以下简称“奇瑞新能源”)上报了一个名为“奇瑞燃料电池电极反应式系统开发及产业化”项目。该项目计划总投资额3亿元,项目建成后将可实现年产氢燃料电池总成440套的“小目标”。据奇瑞汽车官方公布的信息,在2019年亮相的基于艾瑞泽5打造的氢燃料电池汽车,搭载了领先的30千瓦金属双极板燃料电池电堆,NEDC综合工况下续驶里程可达540公里,续航里程甚至已经超越了部分燃油车型。不过,由于受限于氢能源汽车实用场景有限,奇瑞汽车也一直没有将氢燃料汽车量产上市。但是,从此次奇瑞汽车上报氢燃料电池项目可看出,随着国内氢燃料汽车配套设施的陆续到位,奇瑞汽车也将逐步加快氢燃料汽车量产上市的步伐。氢燃料电池汽车销量超6000 辆目前,世界各国都在将氢能源与燃料电池作为重点发展对象,不断加大研发和产业化的扶持力度。据粗略统计,近十年来以美国、日本、欧盟以及中国为代表的国家和地区已在氢能与燃料电池当中投入近50亿美元。早在2006年,中国就将氢能与燃料电池写入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,此后《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》等国家级规划都明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位,2019年的政府工作报告指出,要“推动充电、加氢等设施建设”。氢燃料电池车对充能基础设施的需求较高。目前,全国共有61座已建成的加氢站,可以加氢的有52座,主要集中在长三角地区,其中有25座是2019年新建的加氢站。根据国家工信部委托中国汽车工程学会牵头编制的《节能与新能源汽车路线》,到2020年中国将建成100座加氢站;到2030年,这一数字将增至1000座。根据中国汽车工业协会发布的2019 年汽车工业经济运行情况,我国燃料电池汽车2019 年完成销量 2737辆,同比增长 79.2%。其中,1-11月中国燃料电池汽车销量为1337辆,12月销量为1400 辆。从历史数据来看,我国氢燃料电池汽车累计销量已经超过 6000 辆,不出意外的话,2020 年年底有望达到万辆规模。商业化应用仍在起步阶段虽然我国氢燃料电池产业发展迅速,但是其商业化应用目前仍然处于起步阶段,受制于技术、安全性能、燃料的贮存、基础设施建设及产品成本方面的原因并未大规模投入应用。目前,我国大部分氢燃料电池汽车大都集中在公共交通、商业客车等领域,私家车主相对而言非常少。据了解,我国多地布局氢燃料电池产业主要以整车组装(目前主要以商用车为主)、示范运营为主,产业中非常重要的储氢及燃料电池堆等核心技术,我国企业布局较少。“我们国内有的做电堆的企业号称很大,但所有的原材料都依赖进口,国内公司主要在做组装,买来膜和催化剂,再组装。关键技术和原材料都被国外垄断。”业内人士谈道。从全球来看,在氢燃料电池产业中,日本、美国、韩国是氢燃料电池专利的主要产出国。目前在国外主机厂中,通用、丰田、现代等车企均在燃料电池车领域有较大份额的投入。其中,丰田汽车一直以氢燃料电池车为终极目标,技术全球领先。数据显示,2019年韩国氢燃料电池汽车销量跃居全球第一。2019年韩国氢燃料电池出货量408MW,美国为382MW,日本为245MW,而中国氢燃料电池出货量仅为128MW。而在加氢站方面,根据罗兰贝格的统计数据,截止到2018年年底,全球加氢站总数369座,其中日本以96座加氢站位居第一,占全球加氢站数量的26%,遥遥领先于中国。业内分析认为,氢能源汽车发展势在必行,发展新能源汽车是目前的主流趋势之一。未来,随着氢燃料电池汽车的推广,将带动产业链发展,更多汽车制造企业将布局这一领域,同时氢燃料电池领域投资也将更活跃。而在国内企业的积极赶超下,我国氢燃料电池技术也将不断实现新的突破。(来源:电池中国) ...
    氢云观察:氢燃料电池和锂电池有何区别?

    氢云观察:氢燃料电池和锂电池有何区别?

    氢云链2020-3-23 15:03
    你知道国家为啥要推氢燃料电池吗?我们不是已经有锂电池了为啥还要氢燃料电池,他们两个谁更好,谁可能是未来的能源方向?氢燃料电池和锂电池分析近几十年虽然各国都在大力推广电动车,但其占比依然很低,尚不足1%,核心就在于过往的电动车都违反了能量密度提升这个能源变革的主线逻辑。哪怕是最新一代的锂电池车,其能量密度极值也只有汽油的1/40,行业自然迟迟无法出现10倍速的改进。但燃料电池的出现却彻底改变了这一现状。其以氢气为原料,基础能量密度是汽油的3倍,电动机的做功效率还是内燃机的2倍,实际密度是汽油的6倍,优势明显。而且从人类过去百年的能源进化史看,其本质上就是碳氢比的调整史,氢含量越高,能量密度越高,未来从碳能源转向氢能源是大势所趋,因此采用氢能源的燃料电池无疑更能代表历史发展的方向,最有望成为下一代的基础能源。机动车性能主要为续航能力、充电/充氢时间、输出功率和安全性等。燃料电池能量密度远高于锂电池,相应电池容量,快充能力和续航里程就具备了天然的优势,即使是和锂电池的顶级豪车Tesla相比也是大幅领先。但其功率密度不高,最大输出功率取决于辅助的动力电池系统,相应最高时速和百公里加速指标和锂电池相差不大。为了便于比较,我们下文选取目前主流的2L排气量汽油车,对应45度锂电池车和输出功率100KW燃料电池车作为分析基准。能量密度比较锂电池作为蓄电池的一种,是个封闭体系,电池只是能量的载体,必须提前充电才能运行,其能量密度取决于电极材料的能量密度。由于目前负极材料的能量密度远大于正极,所以提高能量密度就要不断升级正极材料,如从铅酸、到镍系、再到锂电池。但锂已经是原子量最小的金属元素,比锂离子更好的正极材料理论上就只有纯锂电极,但能量密度其实也只有汽油的1/4,而且商业化的技术难度极大,几十年内都无望突破。因此锂电池能量密度提升受制于理论瓶颈,空间非常有限,最多也就是从目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG,即使达到也只有燃料电池的1/120,可谓输在起跑线上。体积能量密度比较燃料电池的原料氢气主要缺点就是体积能量密度不高,现在基本上是采用加压来解决这个问题。按照现行的700个大气压的加压模式,其体积能量密度是汽油1/3。同样跑300公里,燃料电池储氢罐体积为100L,重量为30KG,对应汽油车油箱为30L,但电动机体积比内燃机小80L,总体积相差不大。锂电池车分为三元和磷酸铁锂两种主流技术路线,代表企业为Tesla和比亚迪。三元能量密度更高,但安全性差,需要辅助的安全保护设备,跑300公里所需的两种电池体积分别为140L和220L,重量为0.4吨和0.6吨,都远高于燃料电池。展望未来如果储氢合金和低温液态储氢技术能够突破,燃料电池体积能量密度将分别增加1.5倍和2倍,优势会更为明显。功率密度比较燃料电池本质上可以理解为以氢气为原料的化学发电系统,因此输出功率比较稳定,为了最大提高放电功率必须附加动力电池系统,如丰田Mirai就是配套镍氢电池。但作为一个开放的动力系统,其能量来自于外部输入,附加的镍氢电池不需要考虑储能的问题,只要5-8度就能满足需求,对电池寿命的要求也不高,在真实工况下的使用限制很少。锂电池虽然理论放电效率很高,但为了不伤害电池寿命,使用限制很多。在充满电的情况下不能大倍率放电,快速放电只适用0-80%这个区间。即使如此,以5C倍率放电,实验室中的电池循环寿命也会缩短到只有600次,真实工况下会进一步降至400次,如Telsa即使最大功率可达310KW,但实际放电倍率也只有4C。而且锂电池作为能量密度不高的封闭储能体系,高功率放电和高续航里程基本很难兼容,除非大幅提升电池重量。即使Tesla采用了目前能量密度最好的三元电池,其电池组件重量都接近半吨。安全性比较除了上述指标,安全性对于机动车来说无疑也非常关键。锂电池作为封闭的能量体系,从原理上高能量密度和安全性就很难兼容,否则就等同于炸弹。因此现在主流工艺路线中,能量密度低的磷酸铁锂安全性却较好,电池温度达到500-600度时才开始分解,基本不需要太多的保护辅助设备。Telsa采用的三元电池能量密度虽高,但不耐高温,250-350度就会分解,安全性差。其解决方法是并联了超过7000节电池,大幅降低了单个电池漏液,爆炸带来的危险,即使如此也还需要结合一套复杂的电池保护设备。并且前期发生的几次事故,虽然得益于Telsa的安全设计并没有出现人员伤亡,但就事故本身而言,其实都是非常轻微的碰撞,车身也没有收到什么伤害,但电池却着火了,也侧面反映了其安全性上天然的劣势。燃料电池由于原料氢气易燃易爆,市场普遍担心其安全性问题。但如我们下表的数据,相比汽油蒸汽和天然气这两种常见的车用可燃气体,氢气的安全性并不差,甚至还略好。现在车用储氢装置都采用碳纤维材料,在80KM/h速度多角度碰撞测试中都可以做到毫发无损。即使车祸导致泄露,由于氢气爆炸要求浓度高,在爆炸前一般就已经开始燃烧,反而很难爆炸。而且氢气重量轻,溢出系统的氢气着火后会迅速向上升起,反而一定程度上保护了车身和乘客。而汽油为液态,锂电池为固态,很难在大气中上升,燃烧都在车舱底部,整车会迅速着火报废。氢气储运环节其实和LNG非常类似,只是所需压力更大,随着商业化推进,其整体安全性也还是可控的。电池车的成本主要分为整车成本、原料成本、配套成本。目前对燃料电池诟病最多就是成本太高,但用发展的眼光看,随着技术进步和商业化程度提高,其成本下降的空间很大。而锂电池如果考虑到电网端扩容的成本,其实综合配套成本还高于燃料电池,具体测算如下:整车成本比较锂电池、燃料电池和传统汽油车,整车成本的差异主要体现在发动机成本,其他组件差异不大。2L汽油车发动机成本在3万元左右,未来也很难有太大的变化。现有锂电池的度电成本为1200元/kWh,未来有望降至1000元/kWh,45度电动车,电池成本为4.5万元。燃料电池成本主要是电池组和高压储氢罐,现在100kw电池组成本为10万元,预测年产50万台后,单位成本将降至30美元/KW,即2万元。现有储氢罐成本为6万元,未来有望降至3.5万元,总成本为5.5万元。长期看三种动力体系的成本相差不大,可见整车成本并不是核心问题。原料成本比较2L汽油车百公里耗油为10升,5.8元/L的汽油售价,成本为58元。锂电池车百 ...
    氢能产业的2020:统筹规划是首要任务

    氢能产业的2020:统筹规划是首要任务

    邱月盈2020-3-22 04:49
    经过多年积累,我国已初具氢能产业化发展条件。而且氢能发展与燃料电池技术创新被提升到国家战略高度,列为重点发展任务。在2020年这一“十三五”收官之年,氢能产业应如何统筹规划,构建科学发展格局?就相关问题,《能源评论》记者专访了中国国际经济交流中心信息部副部长、研究员景春梅。景春梅表示,2019年3月,我国第一次将氢能相关内容纳入《政府工作报告》,10月国家能源委会议又提出探索推进氢能商业化路径,表明国家越来越重视氢能发展。地方政府积极探索实践,大型企业陆续跟进带动产业发展,但与此同时,我国氢能产业仍存在关键材料和核心技术差距、基础设施建设不足、商业化推广模式尚未建立等诸多瓶颈。接下来在2020年,还需全面统筹产业发展空间和潜力,进一步加强基础研究,合理掌握终端应用节奏,提前防范产业无序竞争和产能过剩风险,构建我国氢能产业科学发展格局。目前,国内对氢在能源系统中的地位尚未明确。对氢作为能源的安全性、全产业链的清洁低碳效益、氢能发展空间及其对油气等能源的替代作用等,缺乏科学全面的深入研究论证。在调研中,景春梅团队发现,产业无序竞争和产能过剩风险已初步显现。在近两年不断高涨的“氢能热”中,有些地方为追求经济增长规模与速度,不顾当地资源环境条件,与追逐政策补贴的企业结合起来,一哄而上布局产能。与产能趋势形成反差的是,关键材料和技术与国际差距明显。大量核心专利掌握在美、日等国企业手中。导致氢能产业链各环节成本较高,商业化推广仍十分困难。在应用层面,则表现为“一窝蜂”式的“造车热”。国内氢能发展几乎都集中在交通领域,特别是氢燃料电池汽车产业。实际上,氢能在农业、工业及第三产业都有广泛用途,在发电、储能、建筑等领域都大有发展空间。我国需要以更宽广的视野全面挖掘氢能价值和潜力。此外,氢能基础设施制约着产业发展。一方面,市场主体投资积极性不强,长期靠政策补贴难以为继;另一方面,我国氢燃料电池汽车尚处在起步阶段,运营车辆少,加氢站难以通过规模效应平衡收支,投资风险大。景春梅认为,制定氢能发展顶层设计是当务之急。应加快顶层设计,明确氢能是终端能源的组成部分,将发展氢能与油气替代有效结合。将氢纳入国家能源管理范畴,明确氢能行业主管部门,抓紧制订实施氢能产业发展战略。加快加氢站建设,破解“加氢焦虑”。要统筹区域布局和应用示范以避免产业趋同。按照“全国一盘棋”原则,结合各地资源禀赋与协同发展优势,合理选择氢能资源丰富、氢能产业集聚,或将经济发达、环保压力大的区域作为国家级示范区,分层次、有重点开展全产业链的区域示范。例如,可以将燃料电池产业纳入粤港澳大湾区新能源发展战略布局,在海南结合禁售燃油车、全域推广应用新能源车,还可以结合长三角“氢走廊”发展,以及将京津冀地区作为氢能产业重要消费地。要发挥新型科研举国体制优势集中攻克关键技术。汇聚政产学研用力量集中进行科研攻关,知识产权内部共享,有助于快速实现技术突破,也能避免分散研发带来的资源浪费和恶性竞争。此外,还需因地制宜推进多元化应用,在化工、建筑、发电以及船舶、轨道交通等领域挖掘和发挥氢能巨大潜力,并且加强安全监管及标准体系,从而营造良好市场生态。能源评论
    氢云观察:燃料电池物流车市场分析与展望

    氢云观察:燃料电池物流车市场分析与展望

    氢云链2020-3-19 17:53
    氢能具有清洁高效、来源广泛特征,是全球能源技术革命的重要方向,是具有战略意义的能源载体,开发和利用氢能是当前全球产业创新和能源转型的重大战略方向。燃料电池汽车是我国目前氢能应用的主要领域,也是我国新能源汽车三大技术路线之一,近年来,在国家和地方产业政策引导、行业投资热情高涨、产业链逐步完善等系列有利因素下,我国燃料电池汽车正在从技术研发向产业化和示范应用转变,产业发展开始进入关键推进期。燃料电池物流车是燃料电池汽车的重要细分车型,近年产量规模快速增长,示范运行区域逐渐扩大。1.2019年整体市场回落形势下,燃料电池物流车逆势增长我国燃料电池汽车在应用场景和车型选择上以商用车为主,主要包括燃料电池客车和物流车两大类车型。2019年我国新能源物流车产量受补贴退坡影响较大,产量为6.4万辆,连续两年呈下降趋势,市场进入深度调整期。虽然新能源物流车整体市场表现不理想,但燃料电池物流车产量呈现快速增长态势,2019年全年产量为1680辆,同比增长85%,成为新能源物流车市场的一只独秀。燃料电池物流车仍处于政策推动市场增长时期,明显特征就是政策调整时间节点对产量的节奏变化影响突出,带来月度产量不均衡。2019年3月26日四部委联合发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,根据该通知,2019年3月26日至6月25日为过渡期,过渡期期间销售上牌的燃料电池汽车按2018年对应标准的0.8倍补贴,过渡期后,燃料电池汽车补贴政策另行公布。2019年燃料电池物流车产量主要集中在过渡期内的5月和6月,截至到年底国补未出台,企业为避免补贴政策在2020年出现大的调整,普遍采取2019年年底完成订单生产计划,出现12月单月产量快速增长现象,占全年产量的一半左右。3.车企积极整合产业链资源,市场初期高集中度特征明显随着氢能产业快速发展,燃料电池技术不断成熟,燃料电池发动机系统价格下降,上海申龙、中通客车、佛山飞驰等企业依托燃料电池客车竞争优势,抢抓市场机遇,整合产业链资源,利用东风汽车底盘,与燃料电池系统供给企业开展合作,积极推进燃料电池物流车商业化落地。2019年,三家头部企业共生产氢燃料电池物流车1544辆,占总量的92%,市场集中度较高。
    氢云观察:我国氢能利用法规现状及问题浅析

    氢云观察:我国氢能利用法规现状及问题浅析

    氢云链2020-3-19 13:32
    为应对石油天然气能源消费的不可持续及国际油价波动对经济所带来的影响,寻找替代化石燃料的未来能源成为当今世界各国调整能源消费结构的主旋律。在水电、太阳能、风能等能源类型得到广泛开发与应用后,近年来氢能得到越来越多的关注。与太阳能和风能等直接通过物理方式取得的自然能源不同,氢能有明显的二次能源属性,是具备能源互联特性的能源载体,可以作为热能与电能间的媒介,同时和其他新能源一样也具备高效、零碳的特点。中国高度重视氢能开发和利用。根据预测,未来氢能在我国终端能源体系占比至少将达到10%。3月11日,国家发改委、司法部印发《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》,再次提出了要大力扶持氢能发展:该文件在9大方面提出了27项重点任务,其中对于促进能源清洁发展方面,要求加大对分布式能源、智能电网、储能技术、多能互补的政策支持力度,研究制定氢能、海洋能等新能源发展的标准规范和支持政策。本篇是基于对加氢站等相关项目的研究和经验,对我国氢能行业政策进行初步梳理总结,并对氢能产业发展过程中涉及的相关法律问题进行初步探讨。1、氢能源及氢能利用行业现状氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢气作为工业气体已有很长的使用历史,氢能也是本世纪具备发展潜力的清洁能源之一,具有来源多样、清洁低碳、安全、灵活高效、应用场景丰富等特点。氢的热值高,是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的三至四倍,通过燃料电池可实现90%以上的综合转化效率。氢能的利用场景丰富,应用领域主要涵盖能源、交通运输、工业、建筑,既可为炼化、钢铁、冶金等行业提供高效原料、还原剂和高品质热源,也可通过燃料电站技术应用于汽车、轨道交通、船舶等交通运输领域,还可用作分布式发电原料为家庭住宅、商业建筑等供电供暖。而燃料电池是氢能高效利用的重要途径,其原理是氢与氧结合生成水,同时释放电能和热能。燃料电池的具体应用包括燃料电池车、发电和供热站、便携式移动电源等。氢能利用的链条中,加氢站是构建氢能产业链的重要环节。全球主要国家高度重视氢能与燃料电池技术的发展,美国、日本、德国等发达国家已经将氢能上升到国家能源战略高度,不断加大对氢能及燃料电池的研发和产业化扶持力度。我国也高度重视氢能与燃料电池产业,并不断从政策层面促进氢能产业的发展。2、我国支持氢能与燃料电池发展的政策目前,我国尚未在法律或行政法规层面对氢能利用进行专门性立法。氢能利用在我国发展的政策依据主要还以国家层面的产业规划政策和地方层面的试行规定为主。国家层面的指导性政策包括以下:产业规划2016年11月29日发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出:系统推进燃料电池汽车研发与产业化;加强燃料电池基础材料与过程机理研究,推动高性能低成本燃料电池材料和系统关键部件研发;加快提升燃料电池堆系统可靠性和工程化水平,完善相关技术标准;推动车载储氢系统以及氢制备、储运和加注技术发展,推进加氢站建设;到2020年,实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。氢燃料电池汽车发展路线2016年10月,汽车工程年会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中指出:到2020年燃料电池汽车在公共服务领域的示范应用达到5000辆的规模;到2025年,实现氢燃料电池汽车的推广应用,规模达到5万辆;到2030年,实现氢燃料电池汽车的大规模推广应用, 氢燃料电池汽车规模超过1百万辆。同时,各地方也对氢能与燃料电池汽车发展制定了行动规划,包括设立燃料电池汽车示范区域,形成区域内相对完善的加氢配套基础设施建设,优化产业链结构,积极推动燃料电池公交、物流等车辆试点等。2019年5月,工业和信息化部颁布《2019年新能源汽车标准化工作要点》,明确将发展氢燃料电池作为重点工作,对燃料电池汽车及加氢站技术领域标准提出了要求。其中,主要包括:加快燃料电池电动汽车等标准子体系建设;完成燃料电池电动汽车安全标准的技术审查;完成燃料电池电动汽车定型试验规程标准的技术审查;加快车载氢系统、加氢口、加氢枪、加氢通信协议等标准的制修订等。补贴扶持财政部、科技部、工业和信息化部、国家发展改革委于2015年4月出台的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,其附件“2016年新能源汽车推广应用补助标准”规定了各类新能源汽车的补助标准。例如:燃料电池乘用车补助标准为20万元/辆,燃料电池轻型客车、货车补助标准为30万元/辆,燃料电池大中型客车、中重型货车补助标准为50万元/辆。2016年12月30日,财政部、科技部、工业和信息化部和国家发展改革委发布的《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》中规定,除燃料电池汽车外,各类车型2019-2020年中央及地方补贴标准和上限在上述现行标准基础上退坡20%。2018年2月12日,财政部等四部委发布《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,燃料电池汽车补贴基本保持不变。2019年3月26日财政部等四部委发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,规定2019年3月26日至2019年6月25日为过渡期,过渡期内燃料电池汽车补贴退坡20%,正式期补贴政策将另行公布,并明确给予加氢站建设和运营补贴支持。其他优惠政策国家给予氢燃料电池汽车税收优惠,对燃料电池车型免征购置税及车船税。除了国家层面的政策支持以外,部分地方政府也推出明确的地区发展规划,支持当地氢燃料电池汽车及加氢站建设和发展。在国家补贴基础上,地方政府给予燃料电池汽车和加氢站建设地方补贴,鼓励加氢站建设,同时不断完善加氢站建设管理制度,完善加氢站设计、建设、运维保障和审批等监管制度,缩短加氢站投资回报周期。在外资准入方面,《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》将从氢燃料生产、储存、运输、液化,到加氢站建设经营、氢燃料电池制造等氢能产业上下游诸多生产环节纳入外商投资鼓励类范围,旨在引入先进技术促进我国氢能产业的全面发展。3、氢能利用的具体形式及法规规定现状从氢能产业链条划分,可以将氢能利用分为制氢、储存、运输和应用四个部分。从产业链的特点看,可以发现氢能产业链的中上游(即制造、储存和运输)与交通燃油、天然气的供应和管理模式高度相似。将氢能产业的中上游再度细分,可以分 ...
    氢云观察:氢燃料或成新能源终极选择

    氢云观察:氢燃料或成新能源终极选择

    氢云链2020-3-19 10:59
    作为利用新能源的主要方向之一,大力发展氢燃料技术一直是业内关注的焦点,也是我国非常明确的新能源发展方向。据中国氢能联盟数据统计显示,预计到2050年,在中国能源体系中氢能占比将达到10%,氢气需求量接近6000万吨,年经济产值超过10万亿元;燃料电池车产量达520万辆/年,固定式发电装置2万台套/年,燃料电池系统产能550万台套/年;建成加氢站10000座以上,并在交通运输、工业等领域将实现氢能的普及应用。从以上的数字可以看出,氢能有着极为广阔的发展前景,一个年产值以万亿计量的估值大产业正在走来。前景可期氢燃料或成新能源终极选择新能源的终极解决方案是什么?在采访过程中,多位专业人士告诉记者,“氢燃料技术”是目前遏制全球气候变暖、不可再生能源减少的重要技术路径,甚至被誉为当代科技下,人类利用能源的最终形态。据中国汽车工程学会曾海威介绍,以汽车应用为例,若能实现搭载氢燃料电池作为能量源,其优势将无可比拟。届时,汽车在行驶过程中的产物只是纯净水,整个反应过程可完全实现零碳排放。此外,氢元素是分子量最小的元素,氢气也确实是最“轻”的气体。以此作为能量源,功率密度比非常高,仅用5kg左右的氢气,就能让车辆续航800km(以最新量产车型计算)。不仅比同等续航能力的电动车的电池组在重量上轻了不少,加氢的过程也更加便捷,只需5分钟左右就能完成补氢,充能效率堪比燃油车。虽然氢燃料电池和电动车都能够实现零排放的清洁能源,但“氢”却拥有重量更轻、充能速度更快等诸多重要优势,也正是基于这些原因,氢燃料电池才被称作“终极能源解决方式”。作为业内公认的理想新能源,“氢”的来源也非常广泛。工业副产氢,煤制氢,天然气制氢等技术都已十分成熟。特别是焦炉煤气中产生的工业副产氢,过去都是直接当做燃料烧掉,利用价值并不比同等热值的煤炭高。但如若氢燃料电池兴起,高纯氢气的销路就有了极大保障,企业也会更积极的进行氢气储能,通过提纯一部分做燃料电池的燃料,以提高副产品价值。《氢燃料电池行业研究报告》显示:依据日本氢气的价格,氢能源汽车续航650KM仅需4600日元,约合278元人民币,甚至比汽油的价格更为便宜。且氢气的价格不会像汽油随石油有较大波动,未来只会随着技术的提升越来越便宜。对车企而言,也同样把氢燃料电池车当作其未来发展的最终目标。而一些已经有了氢能源技术积累的主流国内外品牌,也纷纷“大秀肌肉”,以展示自己的氢燃料电池车技术,一场氢能源汽车大赛的集结号已经正式吹响。而这一趋势,也从氢燃料电池车产销量上体现了出来。中汽协的数据显示,2019年,我国氢燃料电池汽车销售2737台,同比增长79%;2018年销售1527台,同比增长约20%。根据部分地方政府出台的推广目标统计,2020年各地将合计推广5000台左右燃料电池车,总保有量或将在年底达到1万台。而《节能与新能源汽车技术路线图》中明确提出,2020年、2025年和2030年,中国燃料电池汽车的发展目标分别为1万辆、10万辆以及100万辆。尤其是2019年以来,各级政府相继出台氢燃料电池汽车长远规划,随着各地规划顺利实施,氢燃料电池车的发展前景将一片光明。困难重重氢能源应用仍非一片坦途在推动落地方面,2018年2月13日财政部、工信部、科技部、发改委四部委联合发布的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》表明,根据新的补贴政策,与纯电汽车不同,明确燃料电池汽车补贴永不退坡,力度不减。具体补贴的金额是乘用车20万,轻型客车30万,大型客车50万。另外一些地方还规定了1:1的配比政策。行业分析师陈杼望认为,这意味着,消费者在购买氢能源汽车时,地方补贴将与国家补贴看齐,甚至能享受到的最多翻倍的优惠额度。空前的补贴力度是足够的,将逐步带动氢燃料电池汽车产业取得实质性进展。当然,这并不意味着国人开上氢燃料电池车的日子已然临近。陈杼望表示,考虑W2W(WelltoWheel,从矿井到车轮)的整个过程,氢能源的应用场景,依然困难重重。而与国际成熟的技术相比,我国氢能及燃料电池产业化眼前还存在明显的技术短板。包括零部件、整个高端的集成、电池的寿命、成本、批量制备能力等方面,还存在比较大的差距。据曾海威介绍,作为氢燃料电池汽车的核心部件,燃料电池系统成本占整车成本的64%,而其中又以燃料电堆为重要组成部分,占整个燃料电池成本的47%。我国燃料电池堆虽具备一定的技术储备,但许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内无量产,催化剂、膜电极、双极板虽实现了国产化,但在系统性能和总成本上较国外仍存在较大差距距。在使用环节上,由于燃料电池汽车比其他汽车更为精密,因此维护成本更高;氢气在制备、储存、运输等过程中也需要更多的技术处理,成本也相应提升;配套设施方面,燃料电池汽车使用需要众多加氢站支持,加氢站由于需要配置大型压缩机等大型设备,成本同样比加油站和充电站更高。成本层层加码下,过于高昂的费用,使得市场需求不足,进而阻碍了创新技术的研发热情,这些都是制约国内发展氢燃料的要素。降低燃料电堆成本的关键在于核心组件膜电极的技术突破。曾海威认为,膜电极中的催化剂大量使用稀缺的铂金属为原材料,价格昂贵。因此降低铂金属用量、寻找铂金属替代品将成为降低氢燃料电池汽车成本的主要方向。此外,加氢站建设、储氢和运氢成本是氢燃料电池汽车商业推广的关键驱动因素。虽然制取合格氢气实际成本很低,但是难点在运输和存储上,即使用新能源的废电这种几乎免费的方式来制氢,也面临运输和存储成本高的问题。与加油站、充电站相比,加氢站的主要问题在于,建设成本非常高。陈杼望告诉记者,加氢站主要来自于大容量高压储存设备以及加氢装置,其建设成本约为1500万~2000万元;站内不产氢的小型、微小型加氢站的建设费用一般约为600万~1000万元,其日加氢量仅100~400公斤,是一个加油站投资额的10倍。受制于如此高的成本,加注站“回本”盈利困难,目前几乎无法进行纯商业化运营。在很大程度上需要政府部门的政策和资金支持,依赖于财政拨款推动。故而氢燃料电池技术的落地与普及,难说是一片坦途。多轮驱动氢燃料领域成长性极高虽然苦难重重,但作为全球能源技术革命的重要方向,已有越来越多的国家致力于推动建设“氢能社会”。作为一种普 ...
    天风证券:全球燃料电池乘用车产销量以及发展前景分析

    天风证券:全球燃料电池乘用车产销量以及发展前景分析

    氢云链2020-3-16 14:55
    这篇报告回答了有关全球燃料电池乘用车的四个问题,即产品如何?销量如何?售价如何?未来发展前景?产品如何?日本丰田Mirai、韩国现代Nexo是目前燃料电池乘用车的主流车型,日韩品牌市占率具有绝对优势,燃油电池技术、储氢技术醉着车型的更新均有提升;效率如何?2019年,全球燃料电池乘用车销量普遍增长,日本国内需求渐稳,韩国年销售突破4000辆,荷兰、德国、英国、法国、比利时位列欧洲2019年销量前五,美国乘用车销量有所下降。售价如何?在经济上,目前燃料电池乘用车受氢气生产成本、加氢站规模等影响,总拥有成本较高,未来应该可以通过规模化生产、基建扩充、产氢技术提高来缩减成本。预计未来10年,中大型燃料电池乘用车将实现成本追平,市场竞争优势彰显。发展前景?目前世界主要国家与地区相继更新并出台了氢能源发展战略规划,预计到2030年,各国燃料电池乘用车保有量有明显增长,其中,日本将增至80万辆,韩国增至180万辆,燃料电池乘用车将在新能源汽车市场占据可观份额。(转自天风证券)
    氢云观察:4方面驱动张家口高速发展氢能产业

    氢云观察:4方面驱动张家口高速发展氢能产业

    氢云链2020-3-13 19:36
    新冠疫情暴发以来,中国高层对“新基建”的重视程度显著提升,“新基建”涵盖5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网7个领域。区别于传统“基建”,“新基建”主要发力于科技端。氢能作为能源革命的着力点,各个国家都在抢占氢能科技与经济制高点。在中国,氢能的发展虽然如火如荼,但氢能的国家政策扶持的主要范畴仍在新能源汽车领域,而非把氢能视为一个独立的“新经济”;在国际上,日本、韩国、法国均将氢能确立为国家战略,视其为独立的“新经济”,并为其立法保驾护航。2018年以来,中国许多省份、城市和地区纷纷推出氢能政策,意图在氢能的发展浪潮中获得先机。这其中,拥有“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目示范城市”称号的张家口是一个特别的代表。张家口的发展有多种驱动力,我们认为有:01、政策驱动力在冬奥会的背景下,张家口政府印发了《张家口氢能保障供应体系一期工程建设实施方案》,《方案》提出2020年底前建成的10座加氢站,分别是:海珀尔1座(东望山站);张家口市交投集团3座(创坝华通站、纬三路站、棋盘梁服务区站);河北建投和中石化合建3座(崇礼南站、北瓦盆窑油氢合建站、王家寨油氢合建站);中油金鸿2座(沈家屯站、纬一东气氢合建站);国家能源投资集团1座(西山产业园站)。如果张家口在2020年前建成10座加氢站并运营,其运营的加氢站数量或将位列中国第一。冬奥会期间张家口运行的氢燃料电池汽车将达到2000辆。在冬奥会前,张家口氢能产能要实现10000吨/年,冬奥期间的氢气用量为34.1吨/天(运行2000辆氢燃料电池汽车),为冬奥会期间氢能燃料电池汽车整车的正常运行提供保障。02、产业驱动力总投资12.7亿元、综合年产能2000辆的福田汽车氢燃料商用车及测试能力建设项目于日前取得实质性推进。福田汽车透露,公司生产的氢燃料公交车(城市客车)主要在张家口运行。此次项目投入运营后,将有一部分生产的产品投入到冬奥会上。▲来源:网络张家口市政府、宣化区政府与福田汽车在活动现场签署了战略合作协议,未来三方将共同推进2022年冬奥会张家口地区氢燃料电池客车的推广和运营,推动张家口市乃至京津冀地区绿色低碳发展。在张家口,国能投、中节能、亿华通、金鸿控股等企业正在积极布局氢能制、储、运、加注等项目,亿华通初步形成了制氢、加氢、氢燃料电池发动机、氢燃料电池等产业链,富瑞氢能、苏州竞立、赛克赛斯等企业接连入驻,张家口氢全产业链格局正在逐渐形成。03、城市驱动力张家口氢能应用已走在全国前列。2018年,张家口引进氢燃料电池公交车74辆,2019年新购置氢燃料电池公交车100辆,目前张家口氢燃料电池公交车数量已达174辆。张家口的水电解制氢已经纳入“政府+电网+发电企业+用户侧”四方协作机制,可享受0.36元/千瓦时左右的优惠电价,海珀尔、河北建投等制氢企业的建设投产,极大提高张家口“化电为氢”的能力。另外,张家口引入欧阳明高院士成立院士工作站,氢能与可再生能源研究院已经正式进入运营阶段,产学研用结合的创新体系初步形成。04、X因素日本期望在东京奥运会展示日本迈向“氢经济”的现实和决心。作为东京奥运会最重要赞助商,丰田计划在奥运会上推广氢燃料交通并展出其系列产品。其中,丰田将为东京奥运会提供世界上第一辆大规模生产的燃料电池汽车“Mirai”和燃料电池巴士“Sora”,两款车数量分别为500辆和100辆。▲来源:网络但如果新冠疫情持续, 2020东京奥运会极有可能将面临取消。若东京奥运会取消,那么丰田或将加大在张家口冬奥会的投入力度,实现其氢能燃料电池相关推广目标。(来自势银能链)
    氢云观察:从尼古拉说起,锂电重卡还是燃料电池重卡?

    氢云观察:从尼古拉说起,锂电重卡还是燃料电池重卡?

    氢云链2020-3-13 15:40
    2020年3月3日,尼古拉(Nikola Corporation)宣布将通过收购壳公司VectoIQ Acquisition Corp. 正式登陆纳斯达克。预期交易事项将于2020年Q2完成,公司将保留Nikola Corporation名称,以“NKLA”在纳斯达克交易,届时Nikola也将成为燃料电池重卡第一股。过去十年间,在电动化趋势下锂电技术路线率先突围,尤其带动了乘用车的电动化浪潮。相较之下,重载运输领域的电动化进程却略显缓慢。从市场规模看,2019年国内重卡销量117万辆,远不及乘用市场庞大,但高负荷运营加之国标落地相对滞后,柴油重卡反而是大气污染物排放的主力,实现重卡电动化的减排意义不容忽视。重卡电动化路径包括锂电和燃料电池两种,究竟哪种方案是重卡电动化的最优路径?我们以Nikola和Tesla的重卡原型车为样本对比(Nikola在2016年推出首款燃料电池重卡Nikola One,截止目前已有One/Two/Tre三款车型亮相;2017年11月,Tesla曾发布一款纯电动Class 8重卡,Semi Truck):综合而言,当前在加氢网络尚未完善的前提下,相对较低推广门槛的纯电重卡成为短期实现营收的快速手段,但长期来看燃料电池重卡在续航、寿命、加注效率、载重能力上均优于纯电动重卡,且不存在规模化应用造成的电网负荷波动,将是未来重载运输电动化的绝对主力。Nikola VS Tesla来源:PowerCell、Tesla、盖世汽车等二、续航能力:Nikola续航最长达到750英里,而Tesla Semi Truck目前公布版本为300/500英里。更高的质量能量密度允许燃料电池车型以更小的质量增量换取更长的续航增加:以Nikola氢耗为基准,测算显示每增加100公里续航,储氢量增加约8.5kg,动力系统总重增量为175kg。锂电重卡拓展续航里程需增大电池容量,Semi Truck百公里耗电量超过125kWh(官网数据显示每英里电耗小于2kWh,此处近似取2kWh),仍按照160Wh/kg测算需增重至少787kg,显然远续航场景下燃料电池重卡载货效率及自身能耗将远优于纯电车型。(注:此处测算未考虑动力系统增重后百公里氢/电耗增加)图表 Nikola、Tesla Semi Truck百公里续航增重对比(kg/hkm)来源:公司公告、 PowerCell、Tesla、盖世汽车等三、加氢/充电:Nikola采取70MPa储氢,加氢时长控制在10~15min,与传统燃油重卡车型相当,可以保证高负荷连续驾驶。但目前电池技术纯电充电则需要数个小时,即使充电功率达到1MW,充满1000kWh尚需1h。燃料电池加氢为物理过程,较之充电更加高效,但无论对燃料电池还是锂电池,当前加氢、充电站点的不足都是产业发展的制约。相较之下锂电池对充电站的要求更加宽容,即使不能实现快充,低功率场景仍可以满足“能用”的底线。Nikola在2019年也先后推出了Two和Tre系列的纯电版,时间线上也将率先比燃料电池实现营收。四、车辆寿命:Nikola:PowerCell S3电堆寿命达到20000hr,单日60km/h运营8hr测算,Nikoal寿命达到7年,总里程120万公里;Tesla Semi Truck:重卡车型日运营里程远超乘用车,若单日60km/h运营8hr,则单日完成一次完整充放电,以2000次循环寿命测算,车辆寿命约5.6年,总里程100万公里。从使用寿命上看Nikola燃料电池车型略有优势。五、电网影响:Tesla曽表示将与Semi Truck客户共同打造兆瓦级充电功率的超级充电桩(Megacharger),在此快充模式下,若短时间多辆车型同时并网将会造成负荷过重,造成电网降频。相较之下,电解制氢加氢站对电网作用更加平缓,降低调度保护难度。Nikola运营模式:整车租赁+加氢服务一、整车租赁:TCO降至燃油水准,模式获B端认可Nikola采取租赁模式,66.5万美元可租用7年,基本上覆盖车辆全生命周期。66.5万美元中包含整车成本18.8万(与Tesla Semi Truck相当——300英里续航售价15万美元,500英里续航售价18万美元),覆盖7年间加氢、维护各项免费服务及配套加氢站建设成本摊销,此外包含了近30%的利润率。据公司测算结果,目前Nikola燃料电池重卡总拥有成本TCO已做到与燃油车相当,自2016年首台以来,Nikola受到北美物流、货运等大型企业青睐,获订单总数达到1.4万辆,合计订单金额将近100亿。图表 Nikola单次租赁成本拆分来源:公司公告图表 Nikola TCO降至燃油车水平建站成本方面:公司测算单站投资达1661万美元,其中兆瓦级电解槽采购成本占比约1/2。据公司测算,单站寿命设计为21年,单日满足210辆FCV重卡加氢需求,全生命周期将满足210辆车共计三个产品周期加氢服务(单次租赁期为7年),据此加氢站建设成本可均摊至每个服务周期,即纳入到66.5万美元的单次费用中,单车单周期需承担费用为2.6万美元。制氢成本方面:假设每公斤氢气耗电61.2kWh(电价$0.035/kWh),耗水11.1L(水费$1.2/t),制氢加氢站满负荷运转情况下每公斤氢气成本为2.47美元。运营期间每年现金流入超过358万美元,不考虑贴现情况下回收期不到5年。考虑实际情况下加氢站达到满负荷运转难度较大,且设备使用寿命未经检验,项目实际投资回收情况或存在一定偏差。图表 Nikola规划8t/d加氢站建设成本构成 ...