燃料電池汽車(FCV)，未來將與鋰電池純電動汽車(BEV)、插電式混合動力汽車(PHEV)一樣逐漸實現(xiàn)普及。但現(xiàn)階段仍然存在成本、耐久性、低溫啟動以及基礎(chǔ)設施建設等問題。

一、 新能源汽車特性對比及應用分級

以目前各類型新能源汽車在續(xù)航里程、耐久性及基礎(chǔ)設施建設現(xiàn)狀的差異(表1)。

1.在能量補給時間、續(xù)航里程FCV全面領(lǐng)先BEV，最接近普通燃油車

2.在基礎(chǔ)設施建設及能源利用多樣性方面，與BEV相比存在不足。

3. 寒性、耐久性方面，有待提高，單車價格依然偏高。

圖1 各類新能源汽車應用分級

在其應用上將逐漸分級(圖1)。BEV應用于主要應用于短途、微小型車輛。PHEV純電動模式應用于上下班等短途，混合動力模式應用于中長途，車型為中大型及SUV。FCV受加氫站普及度限制，應用于中長途的市內(nèi)近郊，車型為中大型。

表1 各類新能源汽車特性對比分析

二、 FCV燃料電池系統(tǒng)成本分析

FCV電池系統(tǒng)中燃料電池成本超過一半。燃料電池系統(tǒng)的核心關(guān)鍵燃料電池、空氣供給系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)成本占比最大，分別為61%、15%、7%。

圖2 FCV燃料電池系統(tǒng)成本分析

數(shù)據(jù)源:日本NEDO資料

燃料電池中電極觸媒成本超過一半。電極觸媒、氣體擴散層、電解質(zhì)膜及隔膜等四大核心件為成本占比分別為53%、13%、10%、11%。

圖3 FCV燃料電池單體成本分析

數(shù)據(jù)源:日本NEDO資料

三、 燃料電池面臨主要問題

FCV電池面臨成本、耐久性及低溫啟動三大問題。如圖4所示，成本問題可以從結(jié)構(gòu)簡化、零部件通用、材料以及制造工藝方面改進等方面解決(見圖4)。據(jù)預測，隨著FCV的技術(shù)升級及規(guī)?；瘧茫?010-15年內(nèi)其成本將降至目前的50%以下。耐久性問題，主要集中在催化劑、質(zhì)子膜及電極的材料及制備技術(shù)層面。低溫啟動通過對含水量及溫度控制，以及采用低溫掃氣及電池堆快速提溫，目前已經(jīng)得到大幅改善。

圖4 FCV三大問題及解決方案

總之，F(xiàn)CV可適應于中大型車以及中長距離的行駛，但存在成本、耐久性以及低溫啟動以及基礎(chǔ)設施建設等問題。隨著，規(guī)模化應用及技術(shù)加速突破，F(xiàn)CV的問題有望得到快速解決。

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