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減小體積就能降低成本?國外燃料電池車的降本思路值得學習

鉅大LARGE  |  點擊量:954次  |  2020年02月19日  

在近日召開的第一屆我國張家口氫能與可再生能源論壇上,我國鉅大鋰電到2030年要投放100萬輛氫燃料電池汽車的目標被再次提起。然而,套用一句老話:理想很豐滿,現實很骨感。目前我國燃料電池車僅有2000多輛。


假如說燃油車燒油燒不起,電動汽車充電時間長,那么不燒油、加氫快、零排放的燃料電池車為何沒人買呢?


燃料電池成本為燃油機的10-20倍


一輛本田Cla鋰離子電池廠家rity燃料電池車型售價約6萬美元,折合人民幣39.5萬元左右;而一輛氫燃料電池版的現代ix35,售價更是高達1.5億韓元,折合人民幣85.5萬元,為普通燃油版ix35售價的6倍左右。


近年來,隨著部分氫燃料電池車型的商業化應用,氫燃料電池汽車的成本問題越來越突顯。從目前的情況看來,氫燃料電池汽車的成本仍然是傳統燃油車的數倍乃至10倍。


從氫燃料電池汽車動力系統成本構成來看,占比最大的是氫燃料電池系統,其造價約占總成本的三分之二,為汽油、柴油發動機成本的10-20倍。


導致氫燃料電池系統成本居高不下的原因,一方面是氫燃料電池相關技術要求較高,另一方面材料成本昂貴。在我國,由于關鍵零部件產品的自主研發和國產化程度不夠,要依賴進口,氫燃料電池系統的價格相對更高。


與此同時,我國工程院院士、中科院大連化學物理研究所研究員衣寶廉指出,由于當前國內氫燃料電池系統比功率(氫燃料電池的功率、體積比)低,僅為國際水平的三分之二,因此單位功率成本升高,并且相同鋰離子電池功率要求下其體積偏大,不適于組裝乘用車。


以技術創新帶動系統成本問題解決


全國政協副主席、我國科學技術協會主席萬鋼指出,技術的持續創新突破是推動燃料電池汽車進入市場的核心動力,也是培育產業的首要任務。技術創新帶來的成本方面的利好,不但會體現在某一部件上,更會引發氫燃料電池系統性的成本降低。


以空氣壓縮機為例,其作為氫燃料電池陰極供氣系統中不可或缺的重要部件,在氫燃料電池系統中的成本占比高達10%-20%。在近日召開的第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會上,本田展出的新一代氫燃料電池車clarity,因空氣壓縮機技術的創新,首次實現將氫燃料電池動力總成完整地裝進普通轎車的機艙內。新一代clarity因此從上一代的四座轎鋰離子電池車變成五座轎車。


當然,新一代clarity整車空間上的變化并不是重點,其背后燃料電池系統比功率提升所帶來的單位功率成本降低才是關鍵。據悉,新一代clarity氫燃料電池系統由于采用了轉速更高、體積更小的電動空氣壓縮機,一方面體積相比前代產品縮小了1/3,大小相當于一套由V6發動機和變速箱組成的動力總成,從而間接提升了其比功率;另一方面提升了增壓壓力,直接導致了氫燃料電池比功率的提高。因此,新一代clarity上的氫燃料電池系統相比上一代車型,其單位功率成本更低,在相同功率要求下,整個氫燃料電池系統的成本則會相應降低。


此外,作為新一代clarity的空氣壓縮機供應商,蓋瑞特通過使用轉速更高、體積更小的電動空氣壓縮機,可以讓驅動電機的體積進一步縮小,從而減少高價格的磁性材料以及其他部件材料的使用;同時一體化集成控制器和壓縮機,可以簡化冷卻系統和機械設計,降低高壓電纜、連接器等高價附件的成本。由此,空氣壓縮機的成本也得到降低,從而進一步降低了氫燃料電池系統的成本。


東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國廣東省東莞市南城區高盛科技園,是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個性化需求,供應特種鋰電系統定制化方案和產品的國家級高新技術公司。

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