燃料电池关注度将升温
燃料电池是一项绿色、高效、适用性广的发电技术。燃料电池与传统发电方式相比,不受卡诺循环限制,因此能量转换效率高,而且具备零排放、无污染、噪声低等优点,在交通工具领域被视为新能源汽车的终极绿色解决方案。目前主流产品有质子交换膜燃料电池(PEMFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(OFC)三类,可以广泛应用于交通运输、军事、航空等领域。
相关分析认为,燃料电池整车成本从2005年之前的100万美元降到现在的5-10万美元,加上购买时的政府补贴,与纯电动车差距不大。作为催化剂的贵金属铂的Pt当量(g/kW)已经从最早的80g降低到目前的10g左右,达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平,而丰田、通用研发的燃料电池已经可以将Pt当量降至0.25-0.3g。2015年美国燃料电池公共汽车的使用寿命已达到2万小时到3万小时,车辆的性能达到传统柴油客车的水平,实现每天19h的运行和出勤率。日本丰田公司的燃料电池汽车的寿命达到25年,达到内燃机汽车的同等水平。
丰田、现代、本田等车企的燃料电池汽车商业化必将在资本市场掀起一波燃料电池热潮。鉴于新能源汽车前景广阔,氢燃料电池在中小功率领域的应用具备快速商业化潜能,市场容量有望达到千亿美元量级。
新催化剂将助推燃料电池车发展
最近,中科大设计出具有原子精度壳层结构的助催化剂,在降低贵金属铂助催化剂用量的同时,大幅度提高光解水制氢性能,据介绍,该设计以相对廉价的钯内核替代了金属铂,使材料成本降低了1/3以上。
此次中科大设计出的新型钯-铂核壳结构助催化剂,无需使用成本高昂的原子层沉积技术即可生长少数原子层厚度的金属壳层。基于该技术,光解水制氢效率与无助催化剂的半导体光催化剂相比提高了322倍,比传统纯铂助催化剂的半导体光催化剂体系提高8.2倍。同时,该设计以相对廉价的钯内核替代了金属铂,使材料成本大幅降低。未来,这项技术将有效降低制氢成本,助推燃料电池车发展。
商业模式制约燃料电池车市场化
据了解,在燃料电池汽车实际推广过程中,最主要的制约因素就是商业模式,适合燃料电池汽车推广的商业模式不清晰。参考燃油汽车模式(个人消费为主,平台租赁为辅),还是纯电动汽车模式(平台租赁为主,个人消费为辅)尚无定论,还在摸索中。
当然,靠国家补贴和项目推广,也是一种方式,但那毕竟不是真正的商业模式,不是长久之计,无法持续。毕竟只有行业和企业最终接盘,才有可能真正实现燃料电池汽车的商业化推广。
现阶段商业模式不清晰,导致国内大的整车企业和能源企业都无法下定决心真正推广燃料电池汽车,大多持观望态度,或仅仅只是参与相关项目的推广应用,保持行业发展跟踪的态势。行业的发展得不到足够多的资源和资金支持,导致技术的发展相对缓慢,商业化应用模式的探索也少有支撑,制约了燃料电池汽车的推广进程。