鉅大LARGE | 點擊量:598次 | 2021年10月09日
美國燃料動力電池產業總體上正在逐步進入正軌
美國能源部在近期公布的《燃料動力鋰電池技術市場報告》中表示,美國燃料動力鋰電池產業總體上正在逐步進入正軌,并開始實現盈利。美能源部還表示,美國仍是全球燃料動力鋰電池和氫技術上升最快、規模最大的市場。
在2012年,全球燃料動力鋰電池產業近80%的投資是在美國。統計顯示,布盧姆能源(BloomEnergy)公司的服務器安裝數量和公司收入每半年就會新增一倍,公司的銷售上升和成本削減的組合正在驅動該公司實現盈利。燃料動力鋰電池公司FuelCellEnergy(FCEL)2012年燃料動力鋰電池的出貨量已達52MW,生產量力可達90MW。該公司表示,當燃料動力鋰電池出貨量達到80-90MW時,公司運營就會實現凈盈利。
美國能源部表示:“在過去幾年,美國建立的燃料動力鋰電池和氫技術產業是為將來更清潔、可持續的能源鋪平道路。作為奧巴馬總統重中之重的能源方法,燃料動力鋰電池技術是為美國在全球燃料動力鋰電池市場的競爭鋪平道路,并為美國本土創造更多的就業機會。”
在美國能源部的大力支持下,美國國內的私有公司和國家實驗室已經在燃料動力鋰電池和氫技術方面取得了重大進步,突破重點在于:削減生產成本和提高產品性能。自2006年起,這些研發技術已經幫助美國燃料成本削減了50%以上。同時,燃料動力鋰電池的耐用性也得以改善。
基于這些成就,美國能源部近期宣布投資700萬美元,用于氫技術和燃料動力鋰電池的研究。2010年,FuelCellEnergy(FCEL)就從美國能源部接獲280萬美元合約,在DirectFuelCell發電廠為氫氣用戶展示其氫氣的產量。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外,燃料動力鋰電池行業也顯著推進了成本削減問題。在2012年,美國普拉格能源公司(PLUG)燃料動力鋰電池(1.8千瓦至10千瓦系列)的生產成本已經從2008年的1.8萬美元/千瓦下降到1-1.1萬美元/千瓦。日產(Nissan)推出的Terra燃料動力鋰電池汽車所用的燃料動力鋰電池成本僅為2005年的1/6,重要是因為對貴金屬鉑需求的顯著降低。
據報道,FuelCellEnergy公司(FCE)如期完成了在布里奇波特工業園區的燃料動力鋰電池產業園建設工作。該燃料動力鋰電池產業園坐落在康涅狄格州布里奇波特工業園區,占地1.5英畝,年發電量14.9MW。據悉,該燃料動力鋰電池產業園發出的電力將通過康涅狄格州的電力公司并入電網。在后期的計劃工作中,將陸續新增5個燃料動力鋰電池電堆和有機朗肯循環渦輪機來新增電力產量和提高能量轉換效率,該燃料動力鋰電池產業園的目標是能夠為15,000個美國普通家庭供應電力服務。
14.9MW的布里奇波特燃料動力鋰電池產業園
根據合作協議的內容,在接下來的15年中FuelCellEnergy公司將繼續為該發電園區供應燃料動力鋰電池的采購、供應、施工和技術支持服務,同時還計劃進行第二座燃料動力鋰電池產業園的建設,屆時康涅狄格州燃料動力鋰電池的發電功率將會達到20.2MW。據康涅狄格州官方介紹,布里奇波特燃料動力鋰電池產業園的運營是未來康涅狄格州新能源發展道路上的一個重要里程碑,同時該產業園的商業運作模式將融合公共和私營、元素,不僅擴展了公用事業的規模,同時還進行了商業化推廣,將會為燃料動力鋰電池的發展供應良好的契機。
2013年六月末,聯合國工作組會議上,來自日本、美國和歐盟等33個國家和地區的業界代表正式達成協議,制定出燃料動力鋰電池車安全標準最終統一方法。按照該標準,車內用于燃料動力鋰電池排水的排水管內氫氣濃度不得超過4%。同時必須配備安全裝置,以在管內氫氣濃度達到4%后,阻止氫注入,防止爆炸。此外,在耐久性方面,要求容器在承受2萬2千次提高或降低內部壓力后也不發生變形。這樣將能夠保證即使在糟糕的情況下,氫燃料動力鋰電池車也不會像人們所擔心的那樣容易發生爆炸。
2013年七月初,美國威斯康辛大學的研究人員制造出一種新的二硫化鉬結構,其可以顯著為水制氫反應提速,有望替代燃料動力鋰電池車昂貴的鉑,大幅降低成本。一直以來,水制氫反應中的常用催化劑為罕見且昂貴的鉑。兩則新聞并不起眼,但因為有關氫燃料的商業化使用而逐漸成為業內焦點。在混合動力還未大行其道、電動汽車仍在尋求突破的階段,以氫氣為代表的燃料動力鋰電池車再次走入業界視線,受到來自市場越來越多的目光聚焦。
什么是燃料動力鋰電池
氫燃料動力鋰電池汽車和普通電動汽車有基本一致的電力驅動構造;它們之間的重要差別在于,前者的電池是一個小型發電設備——依靠氫和某種氧化物的化學反應出現驅動電能,而無需從電網充電。相較于傳統電動汽車,燃料動力鋰電池車可以改善傳統電池過重、電能容量不足及長時間充電的缺點,行駛里程更長,燃料動力鋰電池的發電過程可視為水電解的逆反應,發電過程中只有水份的排放,因而是清潔的動力能源。
氫燃料汽車有更長的歷史。早在19世紀初,就已經出現了利用汽油內燃機工作原理試制的氫內燃機,因為兩者工作原理基本相同。寶馬和馬自達公司都開發過多款氫內燃機汽車。其中,寶馬在2007年推出的BMWH2R被視為經典氫能賽車。而當前的氫燃料動力鋰電池汽車則是起源于上世紀六十年代,被認為更具技術和市場優勢。一度被業界寄予厚望。
近幾年隨著電動汽車的興起,加上氫燃料動力鋰電池車在開發上遇到成產成本高、燃料儲存難、標準不統一等困難,燃料動力鋰電池車逐漸受到冷遇,各汽車廠商紛紛轉而押寶電動EV。寶馬公司氫動力7系早前已經上市,但在09年,寶馬當時的研發總監KlausDraeger表示將放棄在氫能源驅動汽車的研發,將重心轉移到純電動汽車上;而在2011年美國奧巴馬政府宣布將停撥氫燃料動力鋰電池汽車的研發經費。
如今,情況有了變化。隨著氫氣提取、儲存技術的不斷提高和燃料動力鋰電池安全標準的統一,再加上EV電動汽車市場銷售受挫以及相關技術瓶頸有待突破,以氫氣為代表的燃料動力鋰電池汽車是否能再度發力,迎來發展春天?
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