氢燃料电池车

新能源车的发展方向是纯电驱动（1）目前增程式电动车车载内燃机产生的动力不再直接参与汽车的驱动，驱动汽车的唯一动力源是车载电机；（2）车载电机能量来源，重点提倡由车外电源提供，在动力电池比能量这个瓶颈没有显著的突破条件下，提倡使用增程器（内燃机发电系统）总成对纯电动汽车进行补电；（3）增程器（内燃机发电系统）总成，如果使用的石化燃料，环保必须符合法律、法规要求；（4）使用氢燃料电池作为增程器，给车载蓄电池补电，就不存在环保问题。发展氢燃料电池汽车是客观要求和必然趋势。（5）纯电驱动的汽车外接电源充电功能，必须保留是基本要求 氢燃料汽车产品研发技术的焦点氢燃料汽车产品研发技术的焦点是增程器（氢燃料发电系统）总成的开发方案如何设计。方案1：增程器（内燃机发电系统）总成由原来的烧油（或非氢气）发电，升级为烧氢气发电。历史上有过国外大公司开发过氢燃料发动机，但是基本上没有成功。如果今天不是动力发动机，而是定位为增程器（烧氢气的内燃机发电系统）总成，其难度会小得多，目前国内已经有一些公司在开展这一个工作了。其效果如何，有待观察。 氢燃料汽车产品研发技术的焦点方案2：增程器（氢燃料电池发电系统）总成。这是目前讨论比较热的话题，也可以细分2大类：方案2 .1 纯氢气瓶直接上车。要求通过工厂生产（提纯5个9以上的纯氢），加压到7 0 Mpa，再通过车载电堆系统总成发电。其难点是，5个9以上的纯氢的加压（释压）及运输工程是非常困难的；(佛山飞驰生产，在三水示范运营的公交为此方案)方案2 .2 甲醇上车，通过车载重整装置制氢，再通过车载电堆总成发出电来。其难点是，重整制氢装置上车的可靠性保障是非常困难的，要与汽车同生命周期生命，还有大量的工作要做。（吉利商用车与五洲龙合作的甲醇客车2 0 1 6年1 1月面市) 氢燃料电池汽车发展现状丰田计划在2 0 2 0年东京奥运会和残奥会到来之前，在东京地区引进1 0 0多辆氢燃料电池巴士（FC巴士）。丰田FC巴士是在丰田和日野汽车有限公司共同研发燃料电池巴士后的成果。使用高容量的外部供电系统，包括9千瓦最大供电输出,以及2 3 5千瓦时的电力供应容量。丰田2 0 1 4年底推出的氢燃料电池汽车Mirai，续驶里程6 5 0 Km,本田FCV燃料电池车Clarity采用燃料电池技术，以氢为燃料，最大功率约1 0 0 kW，续航里程将超过7 0 0 km，充氢燃料仅需3分钟，预计2 0 1 7年上市。佛山飞驰产燃料电池公交车2 0 1 6年1 0月在佛山投放7辆。 燃料电池科技进步燃料电池科技进步也非常快，燃料电池膜电极就如电脑的芯片，进步非常快，以前一个千瓦需要3克，现在0 .3克，降低了1 0倍。现在看到图上是微观的。另外是燃料电池电堆技术出现重大突破，每升3个千瓦以上。 燃料电池物流车整车主要技术指标： 1 .车长：4 0 2 0 mm 2 .最高车速：1 0 0 km/h 3 . 0 -5 0 km/h加速时间：1 0 s 4 .最大爬坡度：2 4 % 5 .续驶里程：4 0 0 km 6 .充电时间：无需充电车身：按微面车造型动力电池组：约8 kw.h，主要用于给电机提供最大功率燃料电池配置：静输出功率：5 kw 输出响应时间：3 0 s 储氢容量：3 -4 kg 储氢罐：约1 0 0升 加氢时间：5 min动力电机：五洲龙永磁同步电机系统整车控制器：五洲龙 甲 醇 重 整 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 概 述 在 此 系 统 中 氢 气 即 产 即 用 ， 无 高 温 高 压 ， 安 全 可 靠 ！ 将 甲 醇 和 水 的 混 合 液 在 设 备 内 重 整 为 H2和 CO2， 将 此 气 体 导入 燃 料 电 池 电 堆 （ Fuel Cell Stack） ， 在 电 堆 内 ， 氢 气 在阳 极 碰 到 催 化 剂 ， 分 离 成 电 子 和 质 子 ， 质 子 透 过 质 子 膜 PEM，与 阴 极 的 氧 气 及 电 子 结 合 生 成 水 蒸 汽 。 电 子 从 阳 极 经 外 部 电路 回 到 阴 极 的 过 程 形 成 了 直 流 电 。 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 概 述无 PM2.5排 放 ， 环 保 性 能 优 于 任 何 内 燃 机排 放 优 势 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 概 述排 放 优 势 CO2排 放 低 于 现 阶 段 的 纯 电 动 排 放 ， 低 碳 ！ 欲 让 现 在 的 电 力 平 均排 放 水 平 达 到 甲 醇 的水 平 ， 需 要 将 煤 炭 火力 发 电 的 比 例 降 低 到45%以 下 ！1 .2 6 0 .9 5 1 .1 8 0 .2 3 6 0 .8 4 0 .5 300 .20 .40 .60 .811 .21 .4 汽油 柴油 煤电 天然气 纯电电池 甲醇每度电kwh对应的CO2排放量(单位：kg/kwh) 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 概 述运 行 成 本 优 势 与 现 有 汽 车 相 比 ， 每 百 公 里 的 使 用 成 本 最 低 ！ 0.96 元 /kWh 2.04元 /kWh 2 .0 4 1 .6 0 .9 600 .511 .522 .5传统燃油纯电动甲醇燃料电池单位电价 （元/kWh） 车 载 醇 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统减 掉 现 有 纯 电 动 大 巴 一 半 的 锂 电 池 ：控 制 器 电 机 约 800 kg，330kwh储 量约 1800kg， 约162kwh储 量540V, 600Ah324 kWh, 3600 kg 控 制 器 电 机燃 料 电 池 甲 醇 箱 1.省 下 50%的 电 池 ， 车 体 减 重 1吨2. 电 量 从 324kWh增 加 到 492kWh， 提 高了 50%锂 电 池492 kWh, 2600 kg 解 决 电 池 太 重 问 题 车 载 醇 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统节 约 大 量 车 内 目 前 储 放 电 池 的 空 间 ：解 决 电 池 体 积 太 大 的 问 题 车 载 醇 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统解 决 锂 电 池 -40 下 无 法 充 放 电 的 问 题博 能 甲 醇 重 整 燃 料 电 池 系 统 提 供 热 能由 于 我 们 使 用 “ 高 温 燃 料 电 池 ” ， 电堆 发 电 时 热 交 换 器 的 排 热 温 度 在 140度 左 右 ， 该 热 能 可 以 被 充 分 利 用 给 锂电 池 加 热 ， 并 提 供 给 车 内 加 热 。热 功 率 在 20-30kW之 间 ！ 车 载 醇 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统解 决 锂 电 池 充 电 时 间 太 长 的 问 题1. 仅 须 3分 钟 即 可 加 注 好 甲 醇 ， 300kWh满 足 全 天 需 求2. 中 国 石 化 已 建 成 2000多 个 甲 醇 站 ， 数 目 正 在 扩 大 中3. 无 甲 醇 供 应 的 地 区 ， 可 以 通 过 “ 槽 罐 车 ” 在 充 电 站 停 放 的 方 式 供 应 甲 醇 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场初 装 成 本 优 势大 巴 车 厂 接 受 此 方 案 的 动 力 ： 省成本每 辆 大 巴 可 省 下 昂 贵 的 电 池 ， 高 达120-180kwh按 市 场 行 价 2800元 /kwh来 计 算 ， 节 省初 始 费 用 总 额 ： 33.6-50.4万 元省 下 的 电 池 费 可 添 置 甲 醇 氢 燃 料 系 统 使 用 成 本 优 势公 交 公 司 接 受 此 方 案 的 动 力 ： 省运营费每 辆 大 巴 运 行 费 用 可 以 节 省 ：与 纯 电 动 比 ， 由 于 电 费 各 地 政 策 不 一 ， 白 天 商 业用 电 价 格 波 动 较 大 ， 参 照 电 动 车 及 充 电 桩 的 综 合应 用 ， 电 价 可 按 1.18元 /度 来 计 算 。 使 用 甲 醇 发 电 ，电 价 为 0.96元 /度 。每 天 260kwh， 每 日 节 约 费 用 ：260kwh*（ 1.18 0.96） 元 /kwh = 57.2 元 按 照 8年 运 行 时 间 来 计 算 ，8年 *365天 /年 *57.2元 /天 = 可 省 16.7万 元 ！ 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场 使 用 方 便 性 高公 交 公 司 接 受 此 方 案 的 动 力 ： 省车辆因 为 使 用 甲 醇 重 整 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统 给 电动 大 巴 “ 移 动 充 电 ” ， 大 巴 的 电 力 可 以 由“ 甲 醇 ” 来 提 供 ， 每 辆 大 巴 每 天 节 约 下 来 1.5小 时 的 充 电 时 间 ：公 交 公 司 可 以 像 使 用 “ 柴 油 车 ” 那 样 使 用 搭载 甲 醇 氢 燃 料 电 池 的 电 动 车 ， 无 需 因 为 “ 调班 ” 等 待 充 电 而 多 购 置 电 动 车 辆 。 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场公 交 公 司 接 受 此 方 案 的 动 力 ： 省精力无需协调场地建充电站无需协调电网调整容量无需协调充电桩建设投资 公 交 公 司 接 受 此 方 案 的 动 力 ： 省车辆因 为 使 用 甲 醇 重 整 氢 燃 料 电 池 发 电 系 统 给 电动 大 巴 “ 移 动 充 电 ” ， 大 巴 的 电 力 可 以 由“ 甲 醇 ” 来 提 供 ， 每 辆 大 巴 每 天 节 约 下 来 1.5小 时 的 充 电 时 间 ：公 交 公 司 可 以 像 使 用 “ 柴 油 车 ” 那 样 使 用 搭载 甲 醇 氢 燃 料 电 池 的 电 动 车 ， 无 需 因 为 “ 调班 ” 等 待 充 电 而 多 购 置 电 动 车 辆 。 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场 甲 醇 氢 燃 料 电 池 系 统 的 市 场混合动力纯电动燃料电池丰 田 普 锐 斯特 斯 拉 丰 田 Mirai未 来 甲 醇方 案 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 获 得 的 支 持车辆类型补助标准燃料电池乘用车2 0万元/辆燃料电池轻型客车、货车3 0万元/辆燃料电池大中型客车、中重型货车5 0万元/辆 信 息 来 源 ： 财 建 【 2015】 134 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 获 得 的 支 持车辆类型车长 L（米）6 L8 8 L1 0 L1 0纯电动公交车4 6 8插电式混合动力 (含增程式)公交车2 3 4燃料电池公交车6超级电容公交车2非插电式混合动力公交车2 单 位 ： 万 元 /辆 /年 信 息 来 源 ： 财 建 【 2015】 159 甲 醇 氢 燃 料 电 池 技 术 获 得 的 支 持确认方案可行与车厂联合上公告大规模生产降成本电 动 汽 车 的 发 展 ， 不 一 定 需 要 大 量 充 电 桩 已 完 成 正 在 进 行 中 筹 备 已 完 成 谢 谢 大 家 Date: 2016-02-26 Email: Website: