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电嚣工业·市场分析与预测国内外电动汽车发展姆况(_下)4、燃料电池汽车(FuelCellEleetrieVehiele—FCEV)发展状况燃料电池能在较短时间内发展十分迅速,除了能源危机及环境问题给燃料电池的应用带来契机之外,还由于它自身一些独特的优点,使其性能可与传统的内燃机相媲美。包括:(l)只要有适量的燃料,电动车就可以具有与燃油汽车相当的行驶距离。这类电动车补充燃料与燃油汽车类似,可以在几分钟之内完成;(2)燃料电池电动车在低负荷时效率高。而内燃机在低负荷时效率较低。燃料电池的效率在额定功率下附近可达60%(在低功率下运行时效率高于额定功率下的效率,约可达70%),过载功率下运行时效率也可达50%一55%。这一特性特别适合做汽车动力装置,它的功率范围宽,在中、低功率下运行效率高;(3)此外作为动力源,其结构简单、紧凑、配置灵活。因为它可由若干个单元电池串、并联模块式组成,而电池组是无运动部件,振源小、噪声小,对机械加工精度要求不高;(4)燃料电池的寿命通常远高于蓄电池,并且几乎是免维护。正是这些优点,使燃料电车特别是质子交换膜电池(PEMFC)在电动车,尤其是公交客车上的应用受到愈来愈多的重视。占世界汽车产量45%的四大家汽车制造公司和世界领先的燃料电池公司分别形成联盟竞相开发燃料电池和燃料电池电动车,推动燃料电池电动车的商业化。这是燃料电池电动车发展的重要新动向。表1按地区统计了最新的燃料电池车辆的开发情况。1994一2000年样车开发中有70辆是有多种技术参数,其中公交车有26辆。从表中可看出作为动力源的燃料电池用得最多的是质子交换膜(PEMFC)电池。虽然碱性电池(AFC)在价格上较有优势,直接甲醇电池(DMFC)在燃料供应上有较大优势,但二者在实际应用中都面临许多难题,他们必须能解决碱性电池的性能下降和因二氧化碳中毒致使使用寿命缩短的问题,以及大幅度改善直接甲醇电池的功率密度的问题。表中开发的燃料电池车辆使用的各种燃料储存和供给方式的特性公文/陈妙农总结于表2。对公共汽车和货车来说,由于有充足的敞开空间,而出租车则因有固定的场所可以方便地放置和补充燃料,所以它们用瓶装氢气系统供给是合适的。而用重整碳氢化合物和吸氢合金为基的系统则更适于紧凑型的轿车。以下是几个主要发达国家的著名汽车公司与燃料电池研发公司合作开发燃料电池车辆的状况:·加拿大巴拉德动力系统公司(BallardPowerSystem)是最早研制PEMFC汽车的公司之一。早在1983年该公司在加拿大国防部资助下就开始研制PEMFC,并在技术上一直处于世界领先地位。1993年,他们研制了全球第一辆PEMFC电动公交车,载客20人,行驶速度160km/h,最高速度72.Zkm,车长9.7m。1997年巴拉德公司又与美国芝加哥市公交局合作,研制了用自己的PEMFC作动力系统的燃料电池公共汽车,共3辆。该车长12.2m,用高压气瓶供氢气,一次加氢可行驶400km,经1500km磨合后,于1998年3月起正式投人运营。2002年的第19届国际电动车辆会议(EVS一19)上,Ballard公司称他们开发的燃料电池发动机体积和重量已降低了36%,并已装在福特、戴姆勒一克莱斯勒、通用、丰田、本田、日产、大众等汽车公司的20辆样车上,还将用于几十辆大公共汽车上。·丰田于1996年11月在第13届国际电动车会议(EVS一13)上推出日本第一辆燃料电池电动车。车上采用日本自制的PEMFC系统Page132003月./0/公/y地地地公司名称称基本车型型开发发燃料电池类型型燃料料辅助动力单元元燃料电池池区区区区区年代代代存储储储与辅助动动方方方方方方方式式式力单元比比北北北巴拉德(Ballard)))大客车,PhaselBusss199333质子交换膜膜压缩氢氢无无10:000美美美动力系统统统统(Ballard93kw)))))))))地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地区区区区客车,PRECEPTTT199999质子交换膜膜压缩氢氢无无10:000(((((((((((Ballard205kw)))))))))GGGGGMMMSUV,Greenearrr200000质子交换膜膜吸氢合金金无无10:000(((((((((((GM100kw)))))))))能能能源伙伴伴伴199333质子交换膜膜压缩氢氢铅酸电池池7:333(((((EnelU3Part日el名)))))))(15kw)))))(gkw)))))戴戴戴姆勒一克莱斯勒勒SUV,JeePCommanderrr199999质子交换膜膜重整汽油油电池池池(((((Dai门1晓rCI甘y闷er)))))))(Ballard)))))))))SSSSSSSUV,JeePCo姗朋(lerZZZ200000质子交换膜膜重整甲醇醇镍氢电池池池(((((((((((Ballard)))))))))FFFFFOrddd客车,P200000199999质子交换膜膜压缩氢氢无无10:000(((((((((((Ballard)))))))))国国国际燃料电池池大客车车199444磷酸酸重整甲醇醇镍福电池池5:555(((((玉{一Power)))))))(F山1EleClriC50kw)))))(60kw)))))大大大大客车车199888质子交换膜膜重整甲醇醇电池池池(((((((((((Ballard100kw)))))))))欧欧欧戴姆勒一克莱斯勒勒Van,NECARI(MB一100)))199444质子交换膜膜压缩氢氢无无10:OOO洲洲洲(D葫111】erChlyslel…)))))))(Ballard50kw)))(300巴)))))))地地地(戴姆勒一奔驰)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))区区区(DaillllerBenz)))大客车,NEBUSSS199777质子交换膜膜压缩氢氢无无10:OOO(((((((((((Ballardl90kw)))(300巴)))))))客客客客车,neear4(A级)))199999质子交换膜膜液氢氢无无10:000(((((((((((Ballard70kw)))))))))GGGGGGGO一Cafttt200000直接甲醇(3kw)))甲醇醇无无无OOOOOPELLL微型运货车,,200000质子交换膜膜液氢氢电池池10:000HHHHHHHydroGenl(Zafira)))))(GMSOkW)))))))))ZZZZZevCOOOAan(Coval送货微型车)))199999碱性电池池池电池池1:999(((((((((((ZeTekskw)))))))))RRRRRellaUlttt车站间客货两用车车199666质子交换膜膜膜镍氢电池池延长续续(((((((LagunaEstate)))))(DeNora30kw)))))))驶里程程八八八生ANNN低地板大客车车199999质子交换膜膜膜电池池8:222(((((((ML163BZ)))))(Siemens120kw)))))))))VVVVV客车(Golf)))199777质子交换膜膜膜电池池延长续续驶驶驶驶驶驶驶驶驶里程程PPPPPROTONNN大客车车200000质子交换膜膜膜一飞轮轮轮MMMMMOTOTRRR(NeoPlanMICN8012)))))(Siemens30kw)))))))))././肠/y2003月Page14电工业·市场分析与预测亚亚亚MAZDAAA二轮运货车车199222质子交换膜膜吸氢合金金无无10:000洲洲洲洲洲洲(Ballard7.skw)))))))))地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地区区区区客车,DEMIOOO199777质子交换膜膜吸氢合金金超级电容器器5:555FFFFFFFCEV(Demio)))))(Ballard20kw)))))(ZOkW)))))客客客客车,DEMIOOO199999质子交换膜膜压缩氢氢无无10:000FFFFFFFCEV(Demio)))))(Ballard50kw)))))))))HHHHHONDAAA客车,FCX一VIII199999质子交换膜膜吸氢合金金镍氢电池池池(((((((EV一Plus)))))(Ballard60kW)))))))))客客客客车,ECX一V333200111质子交换膜膜压缩氢氢超级电容器器器(((((((Ev一Plus)))))(HONDA70kW)))))))))TTTTTOYOTAAASUVVVRAV4LVVVVV199666质子交换膜(ZOk认认认吸氢合金金铅酸电池池5:555SSSSSSSUV(((:RAV4LVVVVV199777质子交换膜(25k一333200111质子交换膜(gokW)))吸氢合金金镍氢电池池8:222(((((((KLUGERV)))))))))(2Ikw)))))NNNNNISSANNNSUV,Xterra一FCVVV200000质子交换膜膜压缩氢氢铿离子电池池池(((((((Xterra)))))(Ballard)))))))))HHHHHyundaiiiSUV(SANTAFE)))200000质子交换膜膜压缩氢氢无无10:000(((((((((((IFC75kw)))))))))表2各种燃料存储/供应方法以以以氢存储为基基以重整碳氢化合物为基基气气气瓶存放的压缩氢氢吸氢合金金液氢氢甲醇醇汽油油燃燃料供应灵敏度度»»。。OOO△△XXX范范围围XXX△△OOO。。»»补补给燃料和设施容易程度度XXXXXXXXXOOO»»价价格格»»△△△△△△XXX注:@,O,△,X分别表示优、和铅酸电池混合电源系统。车的速度达到100km/h以上。此车的能量效率是汽油的3倍,燃料费用时汽油的2.5倍。1997年9月在法兰克福汽车展览会上,丰田公司推出了第二辆用RAV4车型的燃料电车电动车。此车采用甲醇作燃料的燃料电池系统和Ni一MH蓄电池混合电源系统。车速可达到125km/h以上,在贮氢量下可行驶500km。1998年6月该车曾在北京汽车展览会上展出。2002年5月12日日本政府通产省发布雄心勃勃的燃料电池发展计划—2010年5万辆,2020年500万辆。日本丰田、本田和日产三大汽车生产商已先后推出燃料电池汽良、可、差。车。日产宣布其研制的首辆燃料电池汽车将于2005年投产。为落实上述计划,日本厂商将广纳人才,还将引入西方有关专家。美国通用汽车公司于2002年派专家协助日本厂商开发燃料电池汽车。日本政府将投资3180万美元来推动这一项目。·1995年西门子公司研制出额定功率为34kw的氢/氧PEMFC单元,比功率为130W/kg。德国MAN汽车公司采用西门子公司的KWUPEM燃料电池发动机器,在12m长的低地板大型公共汽车上,功率120kw,由压缩氢气瓶供氢,供氢量1548升,并于2000年后期进行实际运行试验。德国的尼奥普兰(Neoplan)于1999年10月制造出第一辆燃料电池公共汽车,车长sm,采用意大利DeNoraPEM电池作为动力源,最大总功率可达到150kw,并用压缩气瓶供氢。与通用汽车公司不同,戴姆勒一克莱斯勒公司自己不研发燃料电池发动机,但也投人巨资研发燃料电池轿车和客车。因为Ball盯d燃料电池发动机一直领导着该领域的潮流,戴姆勒一克莱斯勒公司主要以对Ballard公司持股的形式投资燃料电池。不久前,戴姆勒一克莱斯勒公司宣布,从2003年起将向欧洲10个主要城市的公交公司提供30辆配备燃料电池的城市公交车“Citar。”,同时向欧洲、美国、日Page152003.4././公/y鲤姗酝哑经些迹竺些型‘一一一一一一一一一一-本和新加坡供应60辆