主要企業(yè)燃料電池汽車發(fā)展情況

主要企業(yè)燃料電池汽車發(fā)展情況一、通用汽車（一）雪佛蘭Volt汽車采用最新第五代燃料電池推進(jìn)技術(shù)2008年9月，通用汽車向全球發(fā)布了雪佛蘭Volt混合動(dòng)力汽車。Volt屬于充電式混合動(dòng)力車，比純電動(dòng)汽車有更長(zhǎng)的行駛里程，當(dāng)電池處于較低電量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將啟動(dòng)發(fā)電，為車輛提供動(dòng)力。它可以使用家用電源插座對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)中的鋰離子電池充電。雪佛蘭Volt采用通用汽車最新、最高效的第五代燃料電池推進(jìn)技術(shù)和鋰電池，其容量為16kwh，這是目前銷售的豐田普銳斯裝備電池容量的12倍。雪佛蘭Volt的E-Flex動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)可通過(guò)外接電源充電獲取驅(qū)動(dòng)汽車所需要的電力。在110伏電源上充電約六小時(shí)即可充滿鋰電池，而使用220伏電源充電的話，所需的時(shí)間在3小時(shí)左右。當(dāng)儲(chǔ)蓄的電力耗盡后，E-Flex動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)可以將汽油、乙醇、生物柴油、氫氣等能源轉(zhuǎn)化成電能，從而為車輛的行駛確保有足夠的電力驅(qū)動(dòng)能力。其中，配備氫燃料電池系統(tǒng)的E-Flex系統(tǒng)的雪佛蘭Volt，采用的是通用汽車的第五代燃料電池推進(jìn)技術(shù)和鋰電池，其體積只有上一代的一半，但卻能提供與其相當(dāng)?shù)膭?dòng)力和性能。在無(wú)需燃油、零污染排放的電力驅(qū)動(dòng)下，最大續(xù)駛里程可達(dá)483公里，且真正實(shí)現(xiàn)零排放。材料應(yīng)用技術(shù)上的進(jìn)步明顯提高了雪佛蘭Volt的行駛效率。通用估計(jì)雪佛蘭Volt的行駛成本約在每英里2美分，對(duì)于一個(gè)每天行駛40英里的駕駛者來(lái)說(shuō)也就是說(shuō)每年行駛1.5萬(wàn)英里，每年的花費(fèi)在1500美元。再加上對(duì)于電價(jià)時(shí)段的利用，雪佛蘭Volt的行駛一英里其成本約僅在傳統(tǒng)汽油驅(qū)動(dòng)車型的1/6左右。據(jù)通用此前公布的量產(chǎn)計(jì)劃看，Volt在將試產(chǎn)100輛，2010年11月正式上市，2011年引入中國(guó)。通用Volt汽車主要參數(shù)參數(shù)燃料電池系統(tǒng)E-Flex系統(tǒng)所用燃料汽油、乙醇、生物柴油、氫氣最大續(xù)駛里程483公里行駛成本每英里2美分發(fā)布時(shí)間2008年9月正式上市時(shí)間2010年11月進(jìn)入中國(guó)時(shí)間2011年（二）第五代燃料電池系統(tǒng)的進(jìn)步為了進(jìn)一步降低成本并提高性能，第五代燃料電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、催化劑使用等方面相比第四代燃料電池系統(tǒng)做了大量改進(jìn)。首先是燃料電池系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四代燃料電池系統(tǒng)的冷卻與燃料供給系統(tǒng)的大部分是暴露在燃料電池保護(hù)殼外部。第五代燃料電池的保護(hù)殼采用先進(jìn)的鑄造與集成技術(shù)，將冷卻系統(tǒng)與燃料供給系統(tǒng)的通道集成到內(nèi)部，大大降低了制造成本并減少了體積。其次是燃料電池堆本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)。燃料電池堆是由多個(gè)燃料電池單體構(gòu)成，每一個(gè)單體是由雙板板與膜電極構(gòu)成。單體數(shù)目越多，得到的電量也就越大，當(dāng)然，燃料電池堆的體積也就越大。第四代燃料電池雙板是由石墨制成，這種石墨雙極板具有耐腐蝕、導(dǎo)電性好的特點(diǎn)，但成本高且脆性大，不易加工成超薄型雙板板。第五代燃料電池采用的是金屬雙極板，更薄且堅(jiān)固，這樣，在輸出功率相同的情況下，為縮小體積做出了貢獻(xiàn)，第五代燃料電池堆是第四代的一半。最后，鉑催化劑的使用效率也得到大幅度提高，由第四代的80克下降到30克（同樣為94KW），而且氫燃料的使用效率非但沒(méi)下降，反而提高近一倍。根據(jù)通用汽車氫技術(shù)路線圖設(shè)定的目標(biāo)：其第六代氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中鉑的使用量將在10克以下。一系列的改進(jìn)使得第五代燃料電池的功率輸出提升了近一倍，體積比功率和質(zhì)量比功率分別達(dá)到3kW/L和2kW/kg，（本田最新的FCX燃料電池的性能參數(shù)為2kW/L和1.5kW/kg）。第五代系統(tǒng)有效降低燃料電池的成本，通用爭(zhēng)取盡早達(dá)到批量化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)——$50/kW。另外，不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)規(guī)模也會(huì)大幅度降低燃料電池的成本。目前，第四代燃料電池的生產(chǎn)規(guī)模為每年500臺(tái)。到2015年，第五代燃料電池的生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到每年10000臺(tái)。通用第五代燃料電池系統(tǒng)與第四代系統(tǒng)對(duì)比（三）通用汽車公司的燃料電池汽車展望美國(guó)通用汽車公司表示，燃料電池汽車有望在2018年后開(kāi)始正式投入商業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)前整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)都在開(kāi)發(fā)燃料電池汽車，通用可能會(huì)在10年時(shí)間內(nèi)將其正式投入大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)。從目前的情況來(lái)看，到2014年或2015年，我們將看到第二代燃料電池汽車，訂單的規(guī)模會(huì)在1000-10000輛之間，而到2017年-2018年，第三代燃料電池汽車將面世。這家全球最大的汽車制造商正在憑借其強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，全力推進(jìn)汽車能源的多元化進(jìn)程，以應(yīng)對(duì)全球能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題。通用汽車始終認(rèn)為，氫動(dòng)力燃料電池技術(shù)可以幫助汽車行業(yè)解決全球能源危機(jī)給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。通用汽車正在逐步完善燃料電池系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，其終極目標(biāo)將是實(shí)現(xiàn)燃料電池的量產(chǎn)。二、豐田汽車（一）豐田FCHV-adv高級(jí)燃料電池混合動(dòng)力車豐田汽車在4月舉行的上海車展上展出了一款全新動(dòng)力系統(tǒng)的混合動(dòng)力車型FCHV-adv。豐田FCHV-adv不同于豐田旗下的其它混合動(dòng)力車型，配備了最新設(shè)計(jì)的高性能新型HYPERLINK燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)，該混合動(dòng)力系統(tǒng)由燃料電池和鎳氫蓄電池組成。豐田FCHV-adv的正式名稱是FuelCellHybridVehicle-advanced。FCHV-adv在性能上要明顯優(yōu)越于豐田的其它混合動(dòng)力車型，由于配備了HYPERLINK燃料電池和鎳氫蓄電池，所以在一次充滿氫后行駛里程為原FCHV燃料電池車兩倍以上。原FCHV燃料電池混合動(dòng)力車一次充滿氫的續(xù)駛里程在330公里左右，而FCHV-adv燃料電池混合動(dòng)力車一次充滿氫的續(xù)駛里程為830公里左右。豐田FCHV-adv汽車造型豐田FCHV-adv采用HYPERLINK燃料電池組的功率為90kW，鎳氫HYPERLINK蓄電池的輸出功率為21kW。豐田公司下一步將考慮采用高性能鋰離子蓄電池，雖然鋰離子蓄電池在比功率、比能量、循環(huán)壽命等方面均優(yōu)于鎳氫蓄電池，但在耐久性、量產(chǎn)化、質(zhì)量保證和低價(jià)格方面還要進(jìn)一步提高。豐田現(xiàn)已與日本松下公司共同出資成立“PanasonicEV能源公司”，該公司將成為新建鋰離子蓄電池的生產(chǎn)工廠。目前鋰離子蓄電池在同等功率情況下，比鎳氫HYPERLINK蓄電池輕一半，但價(jià)格要比鎳氫蓄電池高出不少。采用交流同步電機(jī)，最大輸出功率為90kW，最大扭矩為260Nm。高壓儲(chǔ)氫罐壓力為700bar(原FCHV燃料電池混合動(dòng)力車為350bar)，儲(chǔ)氫罐容量為156L(原FCHV為148L)，因此貯存氫的重量比原FCHV高一倍以上，從而保證使其續(xù)駛里程提高一倍以上。豐田FCHV-adv汽車結(jié)構(gòu)示意圖（三）豐田汽車公司的燃料電池汽車展望豐田是以產(chǎn)量計(jì)算的全球最大的汽車制造商，公司計(jì)劃在2015年前推出新的燃料電池汽車。在過(guò)去的五年多的時(shí)間里，豐田已經(jīng)將燃料電池車的制造成本降低了近90%，且豐田將于2015年左右在美國(guó)市場(chǎng)上推出首款售價(jià)5萬(wàn)美元的氫燃料電池車。豐田將在以下方面推動(dòng)燃料電池車的普及：（1）燃料電池車的成本，（2）車內(nèi)空間的確保，（3）燃料的價(jià)格，（4）氫氣站的普及，（5）競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)未能進(jìn)步。并表示除氫氣站以外的各項(xiàng)都不成問(wèn)題，燃料電池車自身的課題通過(guò)汽車廠商的努力可以解決，而氫氣站的普及僅靠汽車廠商是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此，需要能源企業(yè)及行政部門給予支持，以推動(dòng)氫氣站的普及。汽車業(yè)將發(fā)生近百年來(lái)最大的轉(zhuǎn)變。三、奔馳汽車（一）奔馳Ｂ級(jí)燃料電池車自上世紀(jì)90年代起，戴姆勒-克萊斯勒的研究員和工程師們就開(kāi)始在燃料電池技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行研究，180項(xiàng)燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)展現(xiàn)了戴姆勒-克萊斯勒所取得的開(kāi)創(chuàng)性成就。1994年，第一款燃料電池汽車NECAR1發(fā)布，并在此后陸續(xù)發(fā)布了二十多款研究用車與原形車。2003年，戴姆勒-克萊斯勒啟動(dòng)了世界上范圍最廣的燃料電池車系列試驗(yàn)，范圍涉及到燃料電池轎車、客貨車以及公共汽車。目前，已經(jīng)有100多輛燃料電池汽車投入日常運(yùn)營(yíng)，從而為戴姆勒-克萊斯勒提供了包括整車和部件優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、以及提高氫燃料電池技術(shù)市場(chǎng)認(rèn)可度等方面的寶貴資料。2004年底，60輛梅賽德斯-奔馳A級(jí)燃料電池轎車開(kāi)始在德國(guó)、美國(guó)、日本和新加坡進(jìn)行測(cè)試。如今，燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的尺寸和重量已經(jīng)大大減少，而車輛的性能和可靠性則穩(wěn)步提高。2009下半年，奔馳發(fā)布了其B級(jí)F-CELL氫燃料電池車：新款梅賽德斯-奔馳B級(jí)。B級(jí)車采用了梅賽德斯-奔馳開(kāi)發(fā)的“三明治”車身結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)非常便于應(yīng)用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)?！癇-Cell”的高扭矩電機(jī)能輸出超過(guò)100kW的功率，比前一代A級(jí)“F-Cell”的功率高出35kW。貯氫罐與原來(lái)相比，容量有所增加，充氫壓力提高至70MPa，比原來(lái)增加了一倍。另外，優(yōu)化了燃料電池系統(tǒng)的算法，減少了耗氫量。這樣，持續(xù)行駛距離從原來(lái)的160km延長(zhǎng)到了大約400km。充電電池從鎳氫電池改為了鋰電池，不過(guò)輸出功率未變，仍為20kW。配備與原來(lái)相同的加拿大巴拉德電力系統(tǒng)公司(BallardPowerSystems)生產(chǎn)的電池組。在減少了燃料消耗并進(jìn)一步提高了存儲(chǔ)容量之后，B級(jí)燃料電池車電動(dòng)馬達(dá)最大輸出功率為136馬力，最高時(shí)速可達(dá)170公里，最大行駛里程為400公里，然而這款家用緊湊型轎車的無(wú)污染燃料電池每百公里的能耗僅相當(dāng)于2.9升柴油。同時(shí)，這款燃料電池車的其燃料電池補(bǔ)充氫燃料只需要3分鐘。奔馳B級(jí)燃料電池車將在2010年開(kāi)始陸續(xù)交付客戶，并在2015年前完成全球量產(chǎn)。燃料電池車“B-Cell”車內(nèi)馬達(dá)及燃料電池組車內(nèi)配備2個(gè)貯氫罐，不僅提高了充氫壓力，而且增大了容量（二）奔馳新型燃料電池巴士早在九十年代中期，奔馳就開(kāi)展了NEBUS新能源客車研發(fā)項(xiàng)目，早期的產(chǎn)品是柴油-電力混合動(dòng)力客車，后來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向氫燃料電池混合動(dòng)力客車。自2003年以來(lái)，已有30輛梅賽德斯-奔馳“Citaro”燃料電池客車在10座歐洲城市的固定路線上行駛，有3輛城市客車則行駛在澳大利亞的珀斯，而在中國(guó)北京也有3輛城市客車投入到公交運(yùn)營(yíng)中。此外，數(shù)輛燃料電池客貨車目前正服役于德國(guó)及美國(guó)等地的快遞公司。這些車輛都在各自的領(lǐng)域中證明了自己的價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅城市客車就已經(jīng)行駛了超過(guò)500，000公里（300，000英里）并有超過(guò)200，000的乘客體驗(yàn)了零排放車型的優(yōu)越性。戴姆勒集團(tuán)于6月推出全新的第二代梅賽德斯-奔馳Citaro燃料電池城市客車，該車是整個(gè)集團(tuán)零排放汽車計(jì)劃的組成部分，向公眾展示奔