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新能源車的發(fā)展方向是純電驅動 1 目前增程式電動車車載內燃機產生的動力不再直接參與汽車的驅動 驅動汽車的唯一動力源是車載電機 2 車載電機能量來源 重點提倡由車外電源提供 在動力電池比能量這個瓶頸沒有顯著的突破條件下 提倡使用增程器 內燃機發(fā)電系統(tǒng) 總成對純電動汽車進行補電 3 增程器 內燃機發(fā)電系統(tǒng) 總成 如果使用的石化燃料 環(huán)保必須符合法律 法規(guī)要求 4 使用氫燃料電池作為增程器 給車載蓄電池補電 就不存在環(huán)保問題 發(fā)展氫燃料電池汽車是客觀要求和必然趨勢 5 純電驅動的汽車外接電源充電功能 必須保留是基本要求 氫燃料汽車產品研發(fā)技術的焦點 氫燃料汽車產品研發(fā)技術的焦點是增程器 氫燃料發(fā)電系統(tǒng) 總成的開發(fā)方案如何設計 方案1 增程器 內燃機發(fā)電系統(tǒng) 總成由原來的燒油 或非氫氣 發(fā)電 升級為燒氫氣發(fā)電 歷史上有過國外大公司開發(fā)過氫燃料發(fā)動機 但是基本上沒有成功 如果今天不是動力發(fā)動機 而是定位為增程器 燒氫氣的內燃機發(fā)電系統(tǒng) 總成 其難度會小得多 目前國內已經有一些公司在開展這一個工作了 其效果如何 有待觀察 氫燃料汽車產品研發(fā)技術的焦點 方案2 增程器 氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 總成 這是目前討論比較熱的話題 也可以細分2大類 方案2 1純氫氣瓶直接上車 要求通過工廠生產 提純5個9以上的純氫 加壓到70Mpa 再通過車載電堆系統(tǒng)總成發(fā)電 其難點是 5個9以上的純氫的加壓 釋壓 及運輸工程是非常困難的 佛山飛馳生產 在三水示范運營的公交為此方案 方案2 2甲醇上車 通過車載重整裝置制氫 再通過車載電堆總成發(fā)出電來 其難點是 重整制氫裝置上車的可靠性保障是非常困難的 要與汽車同生命周期生命 還有大量的工作要做 吉利商用車與五洲龍合作的甲醇客車2016年11月面市 氫燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀 豐田計劃在2020年東京奧運會和殘奧會到來之前 在東京地區(qū)引進100多輛氫燃料電池巴士 FC巴士 豐田FC巴士是在豐田和日野汽車有限公司共同研發(fā)燃料電池巴士后的成果 使用高容量的外部供電系統(tǒng) 包括9千瓦最大供電輸出 以及235千瓦時的電力供應容量 豐田2014年底推出的氫燃料電池汽車Mirai 續(xù)駛里程650Km 本田FCV燃料電池車Clarity采用燃料電池技術 以氫為燃料 最大功率約100kW 續(xù)航里程將超過700km 充氫燃料僅需3分鐘 預計2017年上市 佛山飛馳產燃料電池公交車2016年10月在佛山投放7輛 燃料電池科技進步 燃料電池科技進步也非常快 燃料電池膜電極就如電腦的芯片 進步非?？?以前一個千瓦需要3克 現(xiàn)在0 3克 降低了10倍 現(xiàn)在看到圖上是微觀的 另外是燃料電池電堆技術出現(xiàn)重大突破 每升3個千瓦以上 燃料電池物流車 整車主要技術指標 1 車長 4020mm2 最高車速 100km h3 0 50km h加速時間 10s4 最大爬坡度 24 5 續(xù)駛里程 400km6 充電時間 無需充電 車身 按微面車造型 動力電池組 約8kw h 主要用于給電機提供最大功率 燃料電池配置 靜輸出功率 5kw輸出響應時間 30s儲氫容量 3 4kg儲氫罐 約100升加氫時間 5min 動力電機 五洲龍永磁同步電機系統(tǒng) 整車控制器 五洲龍 甲醇重整氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 甲醇氫燃料電池技術概述 在此系統(tǒng)中氫氣即產即用 無高溫高壓 安全可靠 將甲醇和水的混合液在設備內重整為H2和CO2 將此氣體導入燃料電池電堆 FuelCellStack 在電堆內 氫氣在陽極碰到催化劑 分離成電子和質子 質子透過質子膜PEM 與陰極的氧氣及電子結合生成水蒸汽 電子從陽極經外部電路回到陰極的過程形成了直流電 甲醇氫燃料電池技術概述 無PM2 5排放 環(huán)保性能優(yōu)于任何內燃機 排放優(yōu)勢 甲醇氫燃料電池技術概述 排放優(yōu)勢 CO2排放低于現(xiàn)階段的純電動排放 低碳 欲讓現(xiàn)在的電力平均排放水平達到甲醇的水平 需要將煤炭火力發(fā)電的比例降低到45 以下 甲醇氫燃料電池技術概述 運行成本優(yōu)勢 與現(xiàn)有汽車相比 每百公里的使用成本最低 0 96元 kWh 2 04元 kWh 車載醇氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 減掉現(xiàn)有純電動大巴一半的鋰電池 控制器 電機 約800kg 330kwh儲量 約1800kg 約162kwh儲量 540V 600Ah324kWh 3600kg 控制器 電機 現(xiàn)狀 醇氫方案 燃料電池 甲醇箱 1 省下50 的電池 車體減重1噸2 電量從324kWh增加到492kWh 提高了50 鋰電池 492kWh 2600kg 解決電池太重問題 車載醇氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 節(jié)約大量車內目前儲放電池的空間 解決電池體積太大的問題 車載醇氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 解決鋰電池 40 下無法充放電的問題 博能甲醇重整燃料電池系統(tǒng)提供熱能 由于我們使用 高溫燃料電池 電堆發(fā)電時熱交換器的排熱溫度在140度左右 該熱能可以被充分利用給鋰電池加熱 并提供給車內加熱 熱功率在20 30kW之間 車載醇氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 解決鋰電池充電時間太長的問題 1 僅須3分鐘即可加注好甲醇 300kWh滿足全天需求 2 中國石化已建成2000多個甲醇站 數(shù)目正在擴大中 3 無甲醇供應的地區(qū) 可以通過 槽罐車 在充電站停放的方式供應甲醇 1 3分鐘 1 5 8小時 vs 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 初裝成本優(yōu)勢 大巴車廠接受此方案的動力 省成本 每輛大巴可省下昂貴的電池 高達120 180kwh按市場行價2800元 kwh來計算 節(jié)省初始費用總額 33 6 50 4萬元 省下的電池費可添置甲醇氫燃料系統(tǒng) 使用成本優(yōu)勢 公交公司接受此方案的動力 省運營費 每輛大巴運行費用可以節(jié)省 與純電動比 由于電費各地政策不一 白天商業(yè)用電價格波動較大 參照電動車及充電樁的綜合應用 電價可按1 18元 度來計算 使用甲醇發(fā)電 電價為0 96元 度 每天260kwh 每日節(jié)約費用 260kwh 1 18 0 96 元 kwh 57 2元按照8年運行時間來計算 8年 365天 年 57 2元 天 可省16 7萬元 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 使用方便性高 公交公司接受此方案的動力 省車輛 因為使用甲醇重整氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)給電動大巴 移動充電 大巴的電力可以由 甲醇 來提供 每輛大巴每天節(jié)約下來1 5小時的充電時間 公交公司可以像使用 柴油車 那樣使用搭載甲醇氫燃料電池的電動車 無需因為 調班 等待充電而多購置電動車輛 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 公交公司接受此方案的動力 省精力 公交公司接受此方案的動力 省車輛 因為使用甲醇重整氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)給電動大巴 移動充電 大巴的電力可以由 甲醇 來提供 每輛大巴每天節(jié)約下來1 5小時的充電時間 公交公司可以像使用 柴油車 那樣使用搭載甲醇氫燃料電池的電動車 無需因為 調班 等待充電而多購置電動車輛 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 甲醇氫燃料電池系統(tǒng)的市場 豐田普銳斯 特斯拉 豐田Mirai未來 甲醇方案 甲醇氫燃料電池技術獲得的支持 信息來源 財建 2015 134 甲醇