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70Mpa，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2016年11月面市)氢燃料电池汽车发展现状•丰田计划在2020年东京奥运会和残奥会到来之前，在东京地区引进100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235千瓦时的电力供应容量。•丰田2014年底推出的氢燃料电池汽车Mirai，续驶里程650Km,•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100kW，续航里程将超过700km，充氢燃料仅需3分钟，预计2017年上市。•佛山飞驰产燃料电池公交车2016年10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10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：4020mm•2.最高车速：100km/h•3.0-50km/h加速时间：＜10s•4.最大爬坡度：≥24%•5.续驶里程：≥400km•6.充电时间：无需充电•车身：按微面车造型•动力电池组：约8kw.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：＞5kw•输出响应时间：＜30s•储氢容量：3-4kg•储氢罐：约100升•加氢时间：＜5min•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（FuelCellStack），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！00.20.40.60.811.21.4汽油柴油煤电天然气纯电电池甲醇1.260.951.180.2360.840.53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/kWh2.04元/kWh01232.041.60.96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800kg，330kwh储量约1800kg，约162kwh储量540V,600Ah324kWh,3600kg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492kWh,2600kg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20万元/辆燃料电池轻型客车、货车30万元/辆燃料电池大中型客车、中重型货车50万元/辆信息来源：财建【2015】134补助方式国补（车厂）/地补（消费者）补助产品纯电动汽车插电式混合动力汽车燃料电池汽车补助标准2017－2020年除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡甲醇氢燃料电池技术获得的支持车辆类型车长L（米）6≤L88≤L10L≥10纯电动公交车468插电式混合动力(含增程式)公交车234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】1592015-2019年燃料电池电动车的运营补助标准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:[e-mail]: