• 歡迎訪問上海政飛電子科技有限公司官方網站!
    客戶服務熱線: 021-52212899
    產品目錄
    聯系我們
    上海政飛電子科技有限公司
    地址:上海市寶山區滬太支路1398號1層
    您的位置: 網站首頁 >> 技術文章 >> 采用非鉑催化劑的膜電極制備與性能研究

    采用非鉑催化劑的膜電極制備與性能研究

    發布日期: 2019-07-22
    瀏覽人氣: 852

    近日,北京低碳清潔能源研究院已經研發出一套快速、安全、可靠的氫能加注技術,可以實現如“加油”般給燃料電池汽車補充氫燃料。未來我國氫能燃料電池汽車將加速發展,即將到來的北京冬奧會,氫能燃料電池汽車將全面應用。

    按照目前國外的實際應用,一輛擁有120升氫能儲氣罐的家用燃料電池汽車,等速續航里程可以超過600公里,實際工況續航里程也可以突破450公里。補充燃料方面,氫能汽車更是優勢明顯,匹配了他們xin研發的氫能加注技術,大型物流車快5分鐘就能加滿,大巴車也只需不到10分鐘。至于家用小汽車,加氫時間更是有望縮短至3分鐘以內,跟燃油車加油的時間差不多。

    一、氫燃料電池產業鏈

    1、氫燃料電池產業鏈

    從產業鏈環節來看,氫燃料電池上游包括氫能、電池組件,其中電池組件包括空壓機、電堆、加濕器,而電堆又分為雙極板、電解質膜、催化劑、氣體擴散層;中游集成主要是燃料電池系統;下游應用主要包括交通運輸、固定發電、便攜式、特殊領域,固定發電分為電站、家用,特殊領域包括軍事、航天等領域。其中在交通運輸領域氫能源電池汽車是目前政策支持亟待開發、應用的領域。參見圖1。

     圖1:氫燃料電池產業鏈 

    資料來源:公開資料

    電堆是燃料電池的電能來源,也是燃料電池中為關鍵的部分,成本占比高達62%。電堆是由多個單電池以串聯方式層疊組合構成。將雙極板與膜電極交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經前、后短板壓緊后用螺旋桿緊固栓牢即構成燃料電池電堆。

    從產業鏈角度來看,燃料電池電堆產業鏈上游為原材料層,主要為硅膠,不銹鋼、鈦合金等金屬雙極板原材料,石墨,鎳、鉻、鈦等涂層金屬,全氟化聚合物,鉑、金等催化劑貴金屬;中游為設備制造,主要包括石墨/金屬雙極板、密封圈、端板、集流板、膜電極等;下游為電堆終生成燃料電池,參見圖2。

    圖2:燃料電池電堆產業鏈  

    資料來源:公開資料,天下財經

    2、氫燃料電池優勢

    從能量密度來看,氫能的能量密度占據優勢,其以氫氣為原料,基礎能量密度是汽油的3倍,電動機的做功效率還是內燃機的2倍,實際密度是汽油的6倍,優勢明顯。而且從人類過去百年的能源進化史看,其本質上就是碳氫比的調整史,氫含量越高,能量密度越高。參見表1。

    表1:各種燃料能量密度對比 

    節能環保方面,燃料電池全產業鏈的污染低,在車用方面可以做為jia綠色車用能源。

    二、氫燃料電池產業現狀

    1、產業政策

    12日下午,在中國電動汽車百人會(2019)論壇上,中國科學技術協會主席萬鋼發言:“發達國家把氫作為能源管理,創制了科學安全的氫加注站建設和車載氫罐技術標準及監測體系,有力推動了燃料電池汽車商業化。

    2017年,上海市在國內發布了《上海市燃料電池汽車發展規劃》,明確提出:2020年建設加氫站 5~10 座,示范運行規模達到3,000輛;2025 年建成加氫站50座,乘用車推廣不少于 2萬輛、其它特種車輛推廣不少于 1 萬輛。

    2016年12月19日國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,專門指出要系統推進燃料電池汽車研發與產業化。目標是2020年實現燃料電池汽車批量生產和規?;痉稇?政策為氫燃料電池汽車產業化提供保障。

    2016年12月《2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策》指出純電動補貼逐步退坡,但燃料電池汽車補貼在2020年前保持不變,且每輛燃料電池車高可獲50萬元國家補貼。

    2、氫燃料電池產業

    氫燃料電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術,代表著未來新能源的發展方向。從2001年開始我國氫燃料電池企業開始大幅增加,截止目前氫燃料電池相關行業進入了一個比較快的增長期。參見圖3

    圖3:氫燃料電池相關企業數量(個)  

    產業集聚產業鏈趨于完善

    近年來國內氫燃料電池產業獲得了快速發展,形成了京津冀、華南、華東、華中四個氫燃料電池產業群,并形成各自的產業配套及相應的商業應用模式在四大產業集群的帶動下,推動我國氫燃料電池產業的進程。同時相關的企業也快速布局氫燃料電池產業,制氫、儲運、加氫、氫燃料電池及應用相關企業聚集并不斷加快發展,但國內電池產業鏈仍不完整,有待進一步完善。參見表2

    表2:氫燃料電池產業鏈企業分布 

    三、世界氫燃料電池發展概況

    目前美、日、歐、韓等國家都在發展氫燃料汽車產業,而美國加利福尼亞被認為是氫能源產業發展hao的區域之一。

    美國加州因為氫能源公司眾多而成為氫燃料汽車的天堂,這些公司與豐田、本田等汽車公司合作建加氫站,目前加氫站已覆蓋加州全境。同時作為美國主要汽車公司組成的合作開發前沿技術的機構——美國汽車研究理事會在2006年啟動了國家燃料電池公共汽車計劃,加之加州地區便利的加氫網絡,氫燃料電池汽車在當地使用普遍。美國通用汽車2016年推出了為軍fang打造的雪佛蘭氫燃料電池越野車。

    歐洲2008年通過的《氫能源和燃料電池技術發展計劃》指出要在做好前期研究、開發和示范運行工作的前提下,到2020年實現車用燃料電池大規模商業運行。到2025年氫將成為主要的交通燃料。2020年寶馬計劃量產I系列氫燃料電池汽車。

    日本燃料電池研究起步較早,現在也擁有世界領xian水平的氫能利用技術。

    日本氫燃料電池汽車的發展依靠政府引導,2002~2005年為完善基礎設施和技術驗證階段;2005~2010年為開始試用階段;2010~2020年為普及階段,計劃普及燃料電池汽車500萬輛,開始擴大市場規模;2020~2030年為真正普及階段,以民間為中心自發擴大普及率,計劃至2030年,氫燃料電池汽車達到1500萬輛,在日本全國汽車*1/5。豐田從1992年開始燃料電池研究,于2014年12月推出燃料電池汽車。本田與80年代后期開始推進燃料電池汽車研發,于2015年3月推出燃料電池汽車。

    韓國也是氫燃料研究不可忽視的力量,2012~2015年,韓國推出了第3代燃料電池SUV和客車,開始示范。韓國政府計劃2020年建成加氫站80座,2030年達到520座,2050年1,500座。同時韓國政府出臺多項鼓勵政策:為培養民眾購車yu望,今年將以先購先得的方式為300名購買氫燃料汽車者提供補貼。韓國政府還承諾給出高達汽車總價約一半的購車補貼。目前韓國建起了世界zui大和亞洲首ge燃料電池制造工廠——浦項燃料電池樞紐,年生產能力達50兆瓦,由韓國大的獨立電力生產商POSCO能源建造。韓國現代公司推出的NEXO氫能燃料電池車是范圍內續航里程長的氫燃料汽車,一次充電可行駛609公里。

     四、我國氫燃料電池未來展望

    1、氫燃料電池短板

    中國汽車工業協會副秘書長許艷華說:“燃料電池汽車或者動力是我們未來車從化石燃料為主走向電動化路徑當中非常重要的途徑。”但制造成本高、市場欠缺、資金投入大等仍是氫燃料電池發展的短板,這也制約了氫燃料電池汽車的發展。

    從資金和成本方面來看,發展燃料電池產業,耗費巨大,需要有不斷且大量的資金投入。像膜增濕器、氫氣循環泵等關鍵零部件國內幾乎沒有,無疑加大了

    正裝車的成本,就儲氫瓶來說,量沒有上去的時候,單個價格在5萬元左右。當做到500輛的時候,價格就降到了2萬元。

    從市場方面來看,沒有形成市場大規模需求驅動,無法實現規?;a,另外國內相關產業鏈的不完善也是價格居高不下的重要原因之一。以上海已經投入營運的500輛7.5噸載重氫燃料電池物流車為例,補貼前售價高達148萬元,補貼后仍要近40萬,而同等規格的柴油車只要十幾萬。

    2、氫燃料電池未來競爭格局

    據能源署(IEA)預測,到2025年,氫燃料電池車將占車輛的17.5%。氫燃料電池就像2005年的光伏、2010年的鋰電池,未來有非常大的想象空間。根據國家對于氫燃料電池汽車的規劃,2020年電動汽車的補貼退出后,氫燃料電池汽車的補貼至少還將維持3~5年。參見圖4。

    圖4:中國未來氫燃料電池汽車規模預計(單位:輛) 

    面對能源結構調整的現時及國家政策支持,國內相關企業也紛紛布局氫燃料電池相關產業的研究。

    分享到:
    上海政飛電子科技有限公司
    Copyright ?2017 - 2018 上海政飛電子科技有限公司 備案號: 滬ICP備15034321號-2

    聯系我們

    contact us

    張經理

    咨詢電話

    17721345090

    掃一掃,關注我們

    返回頂部




    国产美女裸体视频全免费
    掃一掃訪問手機站掃一掃訪問手機站
    訪問手機站