降低成本的主要方法是采用了不同的設計原理。戴克公司的氫燃料電池汽車是直接以燃料電池驅動,而國產氫燃料電池汽車采用小燃料電池加動力蓄電池的能量混合型動力系統,即所謂的“電電混合”。理論上,這種技術的最大優勢就是降低成本,提高效率。目前,這種“電電混合”的設計原理已經成為國際趨勢,戴姆勒公司現在也有采用這種設計原理的氫燃料電池汽車。
清華大學完成了主要的開發工作,北汽福田的主要作用是將它們變成產品。上燃動力和大連新源動力提供了燃料電池發動機,株洲南車電機股份有限公司提供了電機,春蘭集團和北京有色金屬研究總院提供動力電池,電力變換系統由北京航空航天大學提供。整車控制系統由清華大學自己完成,發動機控制、電池管理系統等都由清華大學和相關企業共同完成。
盡管遠遠低于戴克公司幾年前的燃料電池客車價格,但是清華大學和北汽福田開發的氫燃料電池客車的成本仍遠遠高于普通的柴油公共汽車。
在燃料成本方面,國產氫燃料電池客車一次可加氫約20kg,每天運行大約300分鐘、200公里以上。外購氫氣的價格較高,但是因為國產氫燃料電池客車的百公里耗氫量低于戴克公司的車輛,因此燃料成本低于后者。如果大規模利用天然氣重整制氫,那么燃料成本將進一步下降。普通柴油公交車運行相同距離大約需要85-90升柴油,以目前每升柴油6.23元的價格計算,大約為560元。
制氫成本有望降低
除了車輛以外,制氫、加氫的基礎設施建設也是影響氫燃料電池汽車商業化推廣的重要因素。此次在北京奧運會上示范運行的氫燃料電池汽車全部在位于北京中關村科技園區永豐高新技術產業基地的北京新能源交通示范園的加氫示范站維護和加氫。
北京加氫示范站由北京清能華通科技發展有限公司、BP公司和清華同方公司共同建設。北京清能華通科技發展有限公司是北京清華節能與新能源汽車工程中心的產業化實體,后者是北京市政府和清華大學聯合建立的科研機構。
加氫站的氫氣來源包括外購氫氣、天然氣重整制氫和水電解制氫三種方式。外購氫氣由美國空氣化工產品有限公司(AP)提供,該公司也負責北京加氫示范站的運營管理,它在美國建設并管理的加氫站超過50個,在日本也有七八個,該公司在山東淄博有一個天然氣制氫工廠。
北京加氫站安裝的全國唯一的一個天然氣重整制氫裝置由四川亞聯高科技有限責任公司提供。該公司參與了“863”計劃的一些項目,在北京加氫站之前,還與同濟大學向上海提供了移動加氫站配套氫氣提純裝置。
由于占地面積較大、同時配備了多種制氫設備,北京加氫示范站耗資巨大。一些最關鍵的價值不菲的設備,比如氫氣高壓儲罐、氫氣加注機等都從美國進口。據加氫站工作人員介紹,僅硬件設備就達到上千萬元,一個氫氣長管拖車就價值三四百萬元。北京清能華通科技發展有限公司業務發展部經理張國強說,如果只配備加氫設備,那么投資就可以大幅下降。
目前,外購氫氣的價格大約是7-10元/立方米(在不同情況下,可以低至4-5元/立方米),天然氣重整制氫的價格大約是外購氫氣的1/3。張國強說,北京加氫站目前90%左右的氫氣都是通過天然氣重整獲得,只有10%外購。隨著規模擴大,制氫成本會進一步降低。
另外,我國尚沒有加氫站的建設標準和規范。據記者了解,通過北京加氫示范站的運行,清華大學、北京清能華通科技發展有限公司正在聯合相關機構,制定相應標準、規范,促進氫能基礎設施的規范化、產業化。
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