本报记者 于大勇报道
近日公布的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划(摘要)》指出;“要开发面向示范和产品验证的燃料电池系统”及“研发面向技术突破的下一代燃料电池系统”。
近年来,燃料电池及燃料电池汽车技术取得突破性进展,国际上各大汽车集团持续投入开展燃料电池汽车研发,燃料电池汽车整车成本显著下降,性能指标已接近商业化水平。对此,有专家表示,作为新能源汽车的重要组成部分,燃料电池汽车正迎来重要发展期。
优势与掣肘因素均很明显
专家表示,与传统汽车相比,燃料电池汽车具有零排放或近似零排放,减少机油泄露带来的水污染,降低温室气体的排放,提高了燃油经济性,提高了发动机燃烧效率,运行平稳、无噪声等诸多优点。
据了解,燃料电池汽车利用与电解完全相反的原理,通过氢气和空气中的氧气发生化学反应产生的电带动发动机运转,从而驱动汽车行驶。与电动汽车利用已储存的电驱动汽车行驶不同,燃料电池汽车一边发电一边行驶,在行驶过程中仅排出水,不会产生污染空气的有害气体。同时,氢气的能源密度是车载锂离子电池10倍,充一次氢气可以行驶更长的距离,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。此外,电动汽车需长时间充电,燃料电池汽车则可以在短时间内完成加气。
近年来,各国政府和汽车生产商纷纷看好氢能。美国能源部的报告称,以燃料电池(氢燃料电池车和发电装置等)为核心的清洁利用方式,正在成为氢能市场新的增长点。美国工程院最近预计,氢燃料电池车将在2015年批量进入发达国家市场,并将在15-20年之内取代现有燃油车及混合动力车,占据全球汽车市场的主导地位。数据显示,截至2010年年底,全球加氢站总数已达212座;2011年,又有127座加氢站在建,加氢站的建设正逐步向网络化方向发展。
燃料电池汽车虽然优点很明显,但是现在也存在氢气的制取、储存与燃料电池成本高昂等掣肘因素。据中国工程院院士杨裕生介绍,以电解水方法制氢,耗电4千瓦时可以制氢1立方米,然而1立方米氢气在燃料电池中只能产生1.2千瓦时的电能,得不偿失。此外,由于氢的密度很小、只有天然气的1/8,储存体积很大,无法直接装存使用。同时,作为目前主流燃料电池催化剂的原料——铂,据不完全统计,全球铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨,其中铂金总储量约为1.4万吨,远远无法满足燃料电池汽车大规模产业化的需求,也造成了当前燃料电池价格的居高不下。
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