電子發燒友網報道(文/周凱揚)隨著電動乘用車在歐美和中國市場收獲了龐大的市場份額,人們也開始將電動化的注意轉向更加大型的載具,比如卡車、采礦車和輪船等等。但目前沒有任何一個電力傳動系統可以在兩個領域做到游刃有余,正因如此,氫燃料電池這種能源形式開始進入人們的視野。
像現代、豐田和通用等公司,都紛紛推出了各種大型氫能卡車,且不少國家和地區也都開始試水氫能巴士的方案。不過以目前的落地案例來看,以中重型場景居多,畢竟氫燃料電池系統如此大的尺寸,與乘用車有限的空間存在沖突。
這是否意味著氫燃料電池缺乏進入最大市場的機遇,陷入了尋求生存的泥潭呢?并非如此,從各個氫燃料電池公司的最新動向來看,他們仍然堅信這種燃料電池能夠開辟出自己的一番天地。
捷氫
在氫燃料電池系統中,最關鍵也最貴的一個組成就是電堆,占了整個系統60%以上的成本,且不少技術創新都集中在這一部分。去年10月,上海捷氫科技推出了氫燃料電池電堆平臺M4H和電池系統P4H,覆蓋30kW到230kW的功率。M4H電堆的額定功率為163kW,峰值功率更是可以達到198kW,峰值功率密度高達5.1kW/L。
M4H燃料電池堆 / 捷氫科技
M4H選用了目前主流的金屬雙極板,但捷氫科技聲稱其具備高耐腐蝕性,可謂解決了金屬雙極板的一大痛點。氫燃料電池通常用到的鉑催化劑可以說是電堆高成本的元兇之一,而M4H的鉑載量不到0.23gPT/kW,結合一級零部件的國產化,在系統成本上具備很大的優勢。
基于M4H電堆的燃料電池系統P4H具有130kW的額定功率,在智能化控制算法的助力下,將壽命提升到了15000小時以上,并做到了50kW/s的快速響應。
重塑
作為國內專業的氫燃料電池廠商,重塑科技也在去年推出了面向中重型應用的新品,鏡星十二+。該系統同樣做到了130kW的大功率,質量功率密度也做到了702W/kg。這都要歸功于重塑的ELECTRA電堆,其體積功率達到了4.4kW/L。
鏡星十二+ / 重塑科技
這樣的性能也讓重塑能源收獲了TüV萊茵為其燃料電池系統和電堆頒發的“性能指標評估證書”。但鏡星十二+不僅在功率參數有著優秀的表現,領先競品的耐久性也是一項亮眼的指標,根據重塑的官方數據,該系統的壽命高達30000小時,這對于中重型應用來說,有著不小的吸引力。
氫燃料電池的移動發電
除了作為運載工具的電池外,氫燃料電池公司也在探索別的應用方向,比如通用旗下的Hydrotec。通用除了Ultium電池這張牌以外,還有氫燃料電池Hydrotec來補全其電池陣容。近日為了加快氫燃料電池的普及,通用汽車宣布將擴大Hydrotec氫燃料電池+DC快充的商業應用,推出基于第二代氫燃料電池的發電機,其中就包含了氫燃料電池移動發電機。
Hydrotec氫燃料電池移動發電機 / Hydrotec
這種移動發電機功率范圍在60kW到600kW之間,可以在無需擴建電網或設立固定充電點的情況下給電動汽車充電,非常適合那些僅需臨時電力的地方。據了解,這些移動發電機能同時以150kW的功率給4臺車輛充電,單次充滿電只需20分鐘。除此之外,通用稱其氫燃料電池發電機也可以適用托盤化的設計,用于軍事設施。
氫燃料電池的未來
盡管功率和功率密度已經達到了較為理想的水平,電堆相關的突破仍未止步。比如上海氫晨新能源科技就在近日發布了230kW的大功率燃料電池堆,該電堆基于氫晨的H3技術,將功率密度推到了6.0kW/L的高度,這無疑為氫燃料電池探索船舶等領域提供了新的機會。
不少氫燃料電池廠商其實仍在商業化的初期,很多項目主要還是靠政府的補貼。雖然近年來燃料電池技術的發展已經把成本降低了一大截,比如低鉑載量的設計就大幅降低了電堆成本,但要想真正實現大范圍推廣,還是得進一步實現超低鉑載量,或者尋找其他可行的催化劑方案。
2021年,全球氫燃料電池汽車注冊量不到兩萬輛,之所以普及率上不去,是因為氫燃料電池面臨的阻礙不僅僅是電堆這一環,還有制氫、儲氫和安全運輸等問題。比如氫燃料電動汽車落地的第一道坎就是充電難,以中國為例,全國的加氫站數量遠不及充電樁。
雖然國家已經開始在推進充電基礎設施的建設與運營,但這其中的主要對象仍然是充電樁和換電站等,而加氫站的建設依舊處于落后的狀態,比如上海的目標就是在2023年實現近100座加氫站,但2023年上海新建電動汽車充電樁的目標數量卻是超過5萬個。氫燃料電池并非沒有未來,但從效率、成本和成熟度等多方面因素來看,現在的它只代表了諸多綠電技術中的一種未來。
原文標題:氫燃料電池是否陷入了泥潭?
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