近日，上海市科委發(fā)布《燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助方案》，對(duì)氫燃料電池汽車(chē)（ＦＣＥＶ）的推廣應(yīng)用給出了地方補(bǔ)助方案。這也成為近期以來(lái)，國(guó)內(nèi)地方發(fā)力ＦＣＥＶ的最新舉措。

 

 

　　業(yè)內(nèi)人士表示，由于ＦＣＥＶ比鋰電池汽車(chē)更具成本優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展前景被普遍看好。隨著相關(guān)技術(shù)的日趨成熟，ＦＣＥＶ正在快速進(jìn)入商業(yè)化導(dǎo)入期，而這也成為國(guó)內(nèi)不少地方大力推進(jìn)ＦＣＥＶ的重要?jiǎng)恿χ弧Ｈ欢?，從?guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)，ＦＣＥＶ要想得到大規(guī)模推廣應(yīng)用，尚有短板待補(bǔ)。

 

 

　　地方布局發(fā)力

 

 

　　上海市科委發(fā)布的《燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助方案》提出，ＦＣＥＶ按照中央財(cái)政補(bǔ)助１：０．５給予上海市財(cái)政補(bǔ)助。根據(jù)規(guī)定，燃料電池系統(tǒng)達(dá)到額定功率不低于驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率的５０％，或不小于６０千瓦的，按照中央財(cái)政補(bǔ)助１：１給予上海市財(cái)政補(bǔ)助。

 

 

　　近期以來(lái)，國(guó)內(nèi)不少地方紛紛加大對(duì)ＦＣＥＶ扶持力度。１月份，武漢市首份氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃方案出爐。根據(jù)規(guī)劃，到２０２５年，武漢氫能燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值要力爭(zhēng)突破１０００億元，產(chǎn)生３－５家氫能?chē)?guó)際領(lǐng)軍企業(yè)，成為世界級(jí)新型氫能城市。而在去年１１月份，武漢市與同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）簽約，三方共建氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展平臺(tái)，先期提供２億元資金支持，并推動(dòng)發(fā)起１００億元規(guī)模的氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金。

 

 

　?。苍路荩珖?guó)首個(gè)正式商業(yè)化載客運(yùn)營(yíng)的氫燃料電池公交車(chē)示范線在廣東省云浮市落地。而去年９月發(fā)布的《廣東省加快戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案的通知》在“智能交通裝備”部分提出，“重點(diǎn)發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)”。據(jù)了解，廣東依托佛山、云浮兩個(gè)珠江西岸城市，通過(guò)創(chuàng)新性的產(chǎn)業(yè)對(duì)口幫扶模式，各自打造了相對(duì)完整的ＦＣＥＶ產(chǎn)業(yè)鏈，不斷吸引整車(chē)企業(yè)落戶。

 

 

　　“我國(guó)發(fā)展ＦＣＥＶ的基礎(chǔ)很好，雖然有一段時(shí)間研發(fā)勢(shì)頭有所減弱，但是近兩年來(lái)又把ＦＣＥＶ與氫能利用作為重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從國(guó)家到地方都已經(jīng)開(kāi)始重視。”在中國(guó)工程院院士干勇看來(lái)，作為我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新能源汽車(chē)戰(zhàn)略的重要方向，我國(guó)在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的研究和進(jìn)展并不晚于國(guó)外。經(jīng)過(guò)多年努力，目前我國(guó)已經(jīng)初步掌握了燃料電池電堆及其關(guān)鍵材料、動(dòng)力系統(tǒng)、整車(chē)集成和氫能基礎(chǔ)設(shè)施的核心技術(shù)。“相關(guān)地方政府加快布局，一方面可以加快我國(guó)ＦＣＥＶ推廣應(yīng)用進(jìn)程，另一方面也可以培養(yǎng)新的區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。”

 

 

　　“氫”裝如何前行

 

 

　?。玻埃保赌臧l(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》提出，２０２０年我國(guó)ＦＣＥＶ發(fā)展規(guī)模要達(dá)到５０００輛，２０２５年規(guī)模為５萬(wàn)輛，而２０３０年要達(dá)到百萬(wàn)輛。

 

 

　　統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，２０１７年，我國(guó)ＦＣＥＶ總銷量為１１００多輛，距離３年之后要達(dá)到５０００輛的目標(biāo)，尚有不小差距。

 

 

　　目前，我國(guó)在ＦＣＥＶ關(guān)鍵材料和關(guān)鍵技術(shù)方面取得了多項(xiàng)突破，開(kāi)發(fā)出了６０千瓦、７５千瓦、１００千瓦等多種規(guī)格的燃料電池電堆，基本建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池汽車(chē)和燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，初步形成了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、供氫系統(tǒng)，零部件的配套研發(fā)體系，并且形成百輛級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)與整車(chē)的推廣能力，實(shí)現(xiàn)了百輛級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)與整車(chē)的生產(chǎn)能力。

 

 

　　然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)在與ＦＣＥＶ相關(guān)的氫能燃料電池技術(shù)方面仍存在差距。

 

 

　　“目前，在ＦＣＥＶ很多技術(shù)方面，從實(shí)驗(yàn)室的角度來(lái)看，我國(guó)不比國(guó)外先進(jìn)水平差。但是，真正的差距在于如何從實(shí)驗(yàn)室跳到產(chǎn)業(yè)化這一步。”同濟(jì)大學(xué)教授章桐說(shuō)。

 

 

　　“從產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)突破的角度而言，一定要堅(jiān)持基礎(chǔ)研發(fā)和示范應(yīng)用并舉。”在章桐看來(lái)，“只做基礎(chǔ)研發(fā)不做應(yīng)用示范推廣，則基礎(chǔ)研發(fā)是盲目的；只做示范推廣不做基礎(chǔ)研發(fā)，技術(shù)會(huì)永遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。”

 

 

　　對(duì)于加快我國(guó)ＦＣＥＶ推廣應(yīng)用，中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)張進(jìn)華給出了六大建議。

 

 

　　第一，創(chuàng)新研發(fā)組織模式，突破關(guān)鍵核心技術(shù)。技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新和突破是推動(dòng)氫能燃料電池技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力，是培育和發(fā)展ＦＣＥＶ首要任務(wù)。“全球來(lái)看技術(shù)基本成熟，但在中國(guó)技術(shù)只具備一定基礎(chǔ)，特別是材料技術(shù)，包括系統(tǒng)綜合性能差距都較大。技術(shù)是關(guān)鍵。”張進(jìn)華說(shuō)。

 

 

　　第二，抓關(guān)鍵領(lǐng)域，補(bǔ)短板環(huán)節(jié)，培育壯大產(chǎn)業(yè)鏈。目前，我國(guó)ＦＣＥＶ產(chǎn)業(yè)鏈缺失很大，除了關(guān)鍵零部件，輔件都嚴(yán)重缺失，產(chǎn)業(yè)鏈培育仍然是重要任務(wù)。

 

 

　　第三，大力推進(jìn)示范應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，有序推進(jìn)示范應(yīng)用。“不主張一窩蜂全上，在有資源優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用需求的區(qū)域開(kāi)展系統(tǒng)的示范。驗(yàn)證技術(shù)商業(yè)模式。”

 

 

　　第四，科學(xué)規(guī)劃布局，建立氫能供給系統(tǒng)。需因地制宜，根據(jù)資源特色和優(yōu)勢(shì)，制定氫能供給模式。

 

 

　　第五，大力推進(jìn)國(guó)際化，整合對(duì)接國(guó)際資源。“氫能燃料電池特別在交通領(lǐng)域應(yīng)用，中國(guó)一定起至關(guān)重要的作用。如果中國(guó)發(fā)展起來(lái)了，那將推動(dòng)全球ＦＣＥＶ的發(fā)展。如果中國(guó)氫能燃料電池在交通領(lǐng)域不能形成主流技術(shù)，全球都有可能步伐延遲。中國(guó)推動(dòng)燃料電池的應(yīng)用，也需要國(guó)際資源的合作與支持。”張進(jìn)華說(shuō)。

 

 

　　第六，完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，提升測(cè)試評(píng)價(jià)能力。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)在仍然是非常重要的制約因素，從車(chē)輛到關(guān)鍵零部件的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不健全。特別是從制氫、儲(chǔ)氫到加氫站，程序不明確。加氫站嚴(yán)重欠缺，現(xiàn)在加氫站都是各地在做，標(biāo)準(zhǔn)法汽車(chē)電動(dòng)化的速度在近幾年內(nèi)發(fā)展的飛快！回想起十幾年前，電動(dòng)車(chē)當(dāng)時(shí)候還只是天馬行空的想法，而到了現(xiàn)在，全球汽車(chē)市場(chǎng)上已經(jīng)有幾十款不同的混合動(dòng)力『Hybrid』、插電混合動(dòng)力『Plug-in Hybrid』以及電動(dòng)車(chē)能夠讓消費(fèi)者選擇購(gòu)買(mǎi)。

 

就連法拉利、保時(shí)捷、邁凱倫以及柯尼塞格這些高端品牌的旗艦車(chē)型都已經(jīng)是混合動(dòng)力，再加上特斯拉推出性能強(qiáng)大的電動(dòng)車(chē)型之下，曾幾何時(shí)，電動(dòng)車(chē)型已經(jīng)不再是以環(huán)保為目的，也開(kāi)始和性能、速度掛鉤。

 

 

汽車(chē)電動(dòng)化的關(guān)鍵，在于電池科技的進(jìn)步。在近十年間，由于越來(lái)越多汽車(chē)制造商和相關(guān)領(lǐng)域的車(chē)廠加入資金研發(fā)，電池的效能、重量、體積等各方面都有了大幅改善。但是，電池的種類多樣，究竟哪一種形式的電池才是最適合汽車(chē)使用呢？

 

今天小編就來(lái)介紹目前汽車(chē)市場(chǎng)最常見(jiàn)的車(chē)輛電池種類，并且比較這些電池的優(yōu)缺點(diǎn)?。?！

 

鋰電池 Lithium-ion（Li-ion）Batteries

 

不只是汽車(chē)領(lǐng)域，目前多數(shù)商用電子產(chǎn)品當(dāng)中普遍使用了鋰電池，而在過(guò)去十多年以來(lái)，鋰電子也因?yàn)閺V泛的使用，在效能上不斷進(jìn)化。因此，除了現(xiàn)在多數(shù)的混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)都使用鋰電池之外，包括了智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品都是使用鋰電池。

 

 

不過(guò)，『鋰』只是一種通稱，在這種形式的電池之下還分憂很多種類。以消費(fèi)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，最常使用的是鋰鈷氧化電池『LiCoO2』，是鋰電池當(dāng)中能量密度最高的一種。但是這種電池有著『熱失控（thermal runaway）』的缺點(diǎn)，也就是在過(guò)度充電或者溫度較高的環(huán)境之下，如果沒(méi)有正確使用即很容易發(fā)生過(guò)熱甚至爆炸起火的狀況，這也是鋰鈷氧化電池縱使有著最高的能量密度，也鮮有使用在汽車(chē)領(lǐng)域當(dāng)中。

 

多數(shù)電動(dòng)工具、醫(yī)療工具以及車(chē)用電動(dòng)系統(tǒng)所使用的鋰電池多半為磷酸鋰鐵電池『LiFePO4』、錳酸鋰電池『LMO』、鎳鈷錳三元電池『NMC』等，雖然這幾種電池的能量密度低于鋰鈷氧化電池，但是使用壽命以及安全性都更加優(yōu)異，因此相當(dāng)適合在電動(dòng)化汽車(chē)領(lǐng)域當(dāng)中，其中以鎳鈷錳三元電池最為廣泛應(yīng)用在混動(dòng)動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)上，目前Formula E電動(dòng)方程式賽車(chē)所使用的電池也是基于鎳鈷錳三元電池（NMC）制造而成。

 

 

『全新 Formula E電動(dòng)方程式賽車(chē)』

為什么鋰電池是目前電動(dòng)化汽車(chē)電池的大客戶？基本上，鋰電池有著優(yōu)異的『能量重量比』、『充電速度快』以及『幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)』這三大優(yōu)勢(shì)。

 

較高的能量密度意味著電池重量較輕，這對(duì)于追求輕量化、高性能以及講究續(xù)航力的汽車(chē)來(lái)說(shuō)相當(dāng)合適。充電速度快當(dāng)然也是電動(dòng)車(chē)使用與否的關(guān)鍵之一，但是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中鋰電池的充電速度只是稍微比其他形式的電池快而已，絕對(duì)不是天與地的分別。至于電池記憶效應(yīng)則是幾乎不會(huì)發(fā)生在鋰電池上，因此鋰電池的電力容量并不容易隨著使用次數(shù)增加而大幅減少。

 

 

『現(xiàn)在高端啟動(dòng)電池使用磷酸鋰電池】

但是這并不代表鋰電池就沒(méi)有缺點(diǎn)，以目前的電池制造商技術(shù)來(lái)看，鋰電池主要缺點(diǎn)在于成本比其他種類電池高出不少，以鎳基電池為例，鋰電池制造成本大約高出40%，這通常會(huì)讓希望推出平民電動(dòng)車(chē)型的汽車(chē)制造商打退堂鼓。不過(guò)，無(wú)論是何種電池，在近年經(jīng)濟(jì)模式的擴(kuò)張之下，成本和多年前相比都已經(jīng)大幅降低。

 

此外，鋰電池雖然不用“煩惱”記憶效能的問(wèn)題，但是仍然會(huì)隨著時(shí)間以及使用環(huán)境所產(chǎn)生衰退。以目前汽車(chē)制造商的評(píng)估，車(chē)用鋰電池使用壽命大約在10年左右，但是目前還沒(méi)有電動(dòng)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)足夠時(shí)間和實(shí)際資料來(lái)驗(yàn)證這個(gè)理論。不過(guò)從目前的各大車(chē)廠掌握的電池技術(shù)來(lái)看，鋰電池是所有種類電池當(dāng)中缺點(diǎn)最少的，因此被視為當(dāng)下最佳車(chē)用電池來(lái)源。

 

鎳氫電池 Nickel-metal-hydride（Ni-MH）Batteries

 

在鋰電池未廣泛應(yīng)用之前，較早起的混合動(dòng)力車(chē)型多半使用的是鎳氫電池（Ni-MH），及時(shí)到現(xiàn)在逐漸被鋰電池取代，還是有不少混合動(dòng)力車(chē)型在使用這種類型的電池。

 

鎳氫電池的優(yōu)勢(shì)為相對(duì)低廉的制造成本，這種電池主要以鎳、氫、鈦或者其他類型的金屬組成，在制造成本上比鋰電池低廉許多，但是隨著市場(chǎng)投入越來(lái)越多的資源到鋰電池領(lǐng)域，兩種電池之間的成本正在不斷的縮小。

 

即使如此，鋰電池也有著一個(gè)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，就是耐用性。只要保養(yǎng)得宜，鎳氫電池可以擁有非常久的使用壽命。除此之外，因?yàn)殒嚉潆姵睾杏卸驹胤浅Ｉ?，使得其回收成本相?duì)低，而成本當(dāng)中含有大量的鎳金屬以及其他貴金屬電池的回收利潤(rùn)比其他種類電池還要高。

 

 

『舊款豐田混動(dòng)車(chē)型都在使用鎳氫電池』

可惜，鎳氫電池的能量密度并不高，大約比一般鋰電池低了40%，這意味著要達(dá)到同樣的電容量，鎳氫電池需要更大的體積也更重，這使得鎳氫電池和現(xiàn)在汽車(chē)制造商追求大空間和輕量化理念背道而馳。

 

另外，在密集且快速的沖放電情況下，鎳氫電池也容易產(chǎn)生大量熱能，因此需要額外的冷卻系統(tǒng)，使得整個(gè)電池系統(tǒng)重量又增加不少。

 

其他種類的電池

 

 

除了以上兩種電池之外，目前許多研究機(jī)構(gòu)都在研發(fā)效能更高的電池系統(tǒng)，包括了氧化物電池、磷酸鐵電池、磷酸鋰鐵電池、鋰空氣電池、鋰聚合物電池、鎳鈷錳電池、鎳鈷鋁電池以及錳氧化物尖晶石電池都是未來(lái)有可能成為電動(dòng)車(chē)能量來(lái)源的電池種類。

 

鈷氧化物電池已經(jīng)問(wèn)世很長(zhǎng)一段時(shí)間，但是目前的困境仍然在于熱失控以及制造成本，否則這種電池的高能效密度將會(huì)是極佳的高性能車(chē)用電池。

 

磷酸鐵電池則是目前最穩(wěn)定且成本合理的電池派別，可惜因?yàn)槠洳扇〉碗妷旱倪\(yùn)作方式，如果要作為車(chē)用電池，將需要使用更多的電池?cái)?shù)量，造成重量和體積增加。

 

 

鋰聚合物電池也是鋰電池的一種，但是現(xiàn)今鋰聚合物電池需要制成“袋狀”，對(duì)于空間配置較為不利，因?yàn)槟壳皟H有少數(shù)電動(dòng)車(chē)使用此類型電池。

 

鎳鈷錳電池和鎳鈷鋁電池現(xiàn)在制造成本還是太高，而且熱失控問(wèn)題尚未解決，因?yàn)闊o(wú)論是效能如何，距離商用還是有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。

 

鋰空氣電池較為新的電池技術(shù)，擁有極佳的能量密度，其能量重量比幾乎和現(xiàn)在的汽油相當(dāng)，更是目前鋰電池的5~15倍之多，但是仍處于開(kāi)發(fā)初期，因?yàn)橐彩切枰靡欢螘r(shí)間才能夠達(dá)成量產(chǎn)。規(guī)的突破至關(guān)重要