燃料電池新能源汽車的創(chuàng)新分析及研究.doc

1、燃料電池新能汽車的創(chuàng)新分析p 及研究摘 要：文章采用優(yōu)劣分析p 法，對燃料電池新能汽車發(fā)展優(yōu)化開展分析p ，同時探究了燃料電池新能汽車發(fā)展的不足。通過對優(yōu)劣的分析p ，找到燃料電池新能汽車創(chuàng)新發(fā)展的路徑，即降低電池生產(chǎn)成本、制定統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)、完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?？梢娬业饺剂想姵匦履芷嚨膭?chuàng)新發(fā)展路徑，為燃料電池新能汽車發(fā)展提供參考?！娟P(guān)鍵詞】：p ：燃料電池;新能汽車;創(chuàng)新發(fā)展路徑中圖分類號：U469.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988（20_）17-30-03Innovation Analysis and Research of Fuel Cell New Energy Vehi

2、cleZheng Zhen（ Wuhan Vocational College of Software and Engineering， Hubei Wuhan 430205 ）Abstract： The development optimization of fuel cell new energy vehicles is analyzed by using the method of merits and demerits analysis.At the same time， the shortings of fuel cell new energy vehicles are e_plor

3、ed.Through the analysis of advantages and disadvantages， we can find the path of innovative development of fuel cell new energy vehicles， that is， reducing the production cost of batteries， formulating unified safety standards， and improving infrastructure construction.It can be seen that the innova

4、tive development path of fuel cell new energy vehicles can be found to provide reference for the development of fuel cell new energy vehicles.Keywords： fuel cell; new energy vehicle; innovative development pathCLC NO.： U469.7 Document Code： A Article ID： 1671-7988（20_）17-30-03前言燃料電池汽車是隨著汽車制造的發(fā)展而興起的，

5、其中燃料電池的發(fā)展歷史可以追溯到十九世紀(jì)初葉，但因為電池性能的原因，并沒有獲得重視。上世紀(jì)九十年代，用于汽車的燃料電池被開發(fā)出來，隨后，各國政府及各大汽車生產(chǎn)廠商開始重視這一項目的研發(fā)。經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，日本豐田公司率先取得了突破，并正式在日本開始出售氫燃料電池汽車MIRAI，這是全球首款量產(chǎn)的燃料電池汽車。與純電動汽車需要長時間充電的特點不同，這款燃料電池汽車在電池內(nèi)注入氫燃料的時間僅為三分鐘，而其續(xù)航的里程達(dá)到700公里，但其百公里加速較純電動汽車要慢一些。1 燃料電池新能汽車發(fā)展的優(yōu)勢分析p 燃料電池新能汽車中安裝的燃料電池，其運行原理十分簡單，主要是利用燃料電池中的氫氣與空氣中的氧氣

6、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，而產(chǎn)生的電能能夠驅(qū)動電動機的運轉(zhuǎn)，再依靠電動機的運轉(zhuǎn)驅(qū)動汽車的前行。這一原理是水電解的逆反應(yīng)，其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，產(chǎn)生的反應(yīng)物只有水，真正實現(xiàn)了零排放。在當(dāng)前的新能汽車排行爭奪戰(zhàn)中，純電動汽車的鋰電池還未獲得較大的突破，目前處于不上不下的狀態(tài)，雖然未來發(fā)展的前景十分美好，但就目前而言，鋰電池純電動汽車還比不上燃料電池新能汽車。燃料電池新能汽車的優(yōu)點主要如下：1.1 實現(xiàn)了零排放燃料電池新能汽車排放物主要是水，還含有少量的二氧化碳，但二氧化碳的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的汽油機汽車的一半。而且，當(dāng)前全球的發(fā)電形式主要是以煤電為主，純電動汽車充電的時間較長，兩肺的電能較多，這就導(dǎo)致純

7、電動新能汽車在充電時會產(chǎn)生大量的二氧化碳，因此，燃料電池新能汽車真實實現(xiàn)了零排放，具有環(huán)保的顯著特點1.2 燃料電池能量效率較高燃料電池中蘊含著高密度的氫燃料，而能量的密度高就意味著：在相同的行駛里程下，氫燃料電池消耗的能量數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低于鋰電池的能量。同時，燃料電池中的氫燃料與空氣中的氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是靜態(tài)反應(yīng)，而且?guī)缀醪粨p耗任何能量，這就意味著燃料電池的能量效率較高。1.3 不需要充電的時間鋰電池純電動汽車推廣應(yīng)用最大的阻礙，就是電池充電的時間較長，這樣一來，就會影響到汽車整體的行駛效率，而燃料電池新能汽車則不需要充電的時間，電池燃料不足，只需要到加氫站沖入氫氣即可，而且，電池注入氫氣的速度

8、很快，僅需要三分鐘即可，與普通內(nèi)燃機汽車加油的時間幾乎相等。2 燃料電池新能汽車發(fā)展的不足分析p 燃料電池新能汽車雖然具有上述的顯著優(yōu)勢，但同時，也具有自身的不足，主要體現(xiàn)在如下幾點：2.1 生產(chǎn)成本高在實際的生產(chǎn)經(jīng)營中，生產(chǎn)成本是制約產(chǎn)品量產(chǎn)的重要關(guān)卡。因此，燃料電池生產(chǎn)成本高昂是其最大的不足。而造成這一結(jié)果的主要因素就是其中蘊含的金屬催化劑鉑。而大家都知道，鉑是一種十分昂貴的金屬，一克的價格就高達(dá)250元，而一輛150kW的燃料電池新能汽車大約需要60g的鉑作為催化劑，這就意味著光是這種催化劑的原料費就高達(dá)一萬五，再加上其他成本，燃料電池的生產(chǎn)成本就顯得過高了。2.2 使用壽命短除了生產(chǎn)成

9、本高以外，燃料電池中的催化劑鉑，在經(jīng)過一段時間的使用后，會逐漸損耗，這就意味著燃料電池使用壽命越來越短，從而進(jìn)一步加大了成本。2.3 基礎(chǔ)設(shè)施不完善在生活中要想加快燃料電池新能汽車的推廣，手電必須建設(shè)足夠的加氫站。在這方面，美國和日本建設(shè)的成績比較理想，而我國的成績就顯得慘不忍睹了。截止到目前，我國僅在北京、上海等超大型城市中建有幾座加氫站，其他城市還未建設(shè)加氫站。造成這一局面的原因是加氫站的建設(shè)難度較大，成本較高，贏利點較低。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，改造加油站增添加氫泵，成本約為100萬美元左右，新建一個加氫泵，成本約為20_萬美元，而且制氫的成本也較高，這就導(dǎo)致加氫站的贏利點較低，進(jìn)而導(dǎo)致我國

10、加氫站的建設(shè)成績不理想。3 燃料電池新能汽車創(chuàng)新發(fā)展的路徑分析p 3.1 降低電池生產(chǎn)成本雖然燃料電池存在著上文闡述的三個不足，但其發(fā)展前景十分遠(yuǎn)大，也是未來新能汽車發(fā)展的方向。就目前而言，燃料電池新能汽車要想實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，首先必須解決電池的生產(chǎn)成本問題及使用壽命問題，這兩個問題可以并做一個問題，都是降低生產(chǎn)成本，提高運行效率的問題，同時，這也是當(dāng)前燃料電池新能汽車發(fā)展的重中之重。因為鉑金屬是燃料電池新能汽車成本居高不下的罪魁禍?zhǔn)?，要想降低其生產(chǎn)成本，研發(fā)人員應(yīng)從兩個方面進(jìn)行：一是降低催化劑鉑金屬的使用量，其二就是尋找便宜的能夠代替鉑金屬的催化劑。只要研發(fā)人員從這兩方面的任何一個方面取得突破，

11、都會降低燃料電池新能汽車的生產(chǎn)成本。目前，以豐田汽車集團為首的眾多汽車生產(chǎn)廠家都在下大力氣進(jìn)行降低鉑金屬使用量以及尋找代替品的研究，一旦獲得突破，燃料電池新能汽車將會迎來發(fā)展的高峰。3.2 制定統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)步入二十一世紀(jì)以來，我國提出了建設(shè)汽車強國的戰(zhàn)略目標(biāo)，強化示范推廣以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)儲備引導(dǎo)，“十一五”期間，國家提出了節(jié)能和新能汽車戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。而在“十二五”的規(guī)劃中，新能汽車又被列入加快培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，獲得了政策方面的引導(dǎo)以及資金方面的重點扶持。根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從20_年開始，我國市場上新能汽車的保有量已經(jīng)處于全球領(lǐng)先的地位。但其中燃料

12、電池新能汽車銷售比率較低，究其原因，價格、安全性以及便利性是阻礙我國燃料電池新能汽車市場化最重要的一個原因。因此，在今后的發(fā)展中，燃料電池新能汽車必須制定一個統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)。而在國外，自從20_年開始，眾多汽車生產(chǎn)廠家開發(fā)在燃料電池新能汽車領(lǐng)域發(fā)力以來，在日本、美國和歐盟等業(yè)界代表的共同努力下，開始了燃料電池車安全標(biāo)準(zhǔn)最終統(tǒng)一方案的制定。我國也應(yīng)緊跟燃料電池行業(yè)發(fā)展的形式，制定出統(tǒng)一的燃料電池新能汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)。3.3 完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)燃料電池新能汽車雖然具有三個明顯的不足，但同時也具有明顯的優(yōu)勢，尤其是當(dāng)前純電動汽車發(fā)展得不上不下，大力發(fā)展燃料電池新能汽車對我國解決能問題以及環(huán)境污染問題，具

13、有十分重要的作用和意義，同時也對促進(jìn)我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前，國外已經(jīng)在燃料電池新能汽車的關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破性的進(jìn)展，我國也應(yīng)借助國外燃料電池新能汽車發(fā)展的“東風(fēng)”，做好燃料電池新能汽車以及純電動汽車的基礎(chǔ)涉及建設(shè)。為此，我國各大城市應(yīng)加快充電站、充電樁以及加氫站的建設(shè)，提前鋪設(shè)好新能汽車的基礎(chǔ)設(shè)施，為大范圍開展新能汽車的市場化運作典型良好的基礎(chǔ)，同時，這樣也能促進(jìn)我國燃料電池新能汽車的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。從而促進(jìn)我國燃料電池新能汽車的推廣與應(yīng)用，并逐步消除價格和技術(shù)方面對燃料電池新能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約。4 結(jié)語綜上所述，目前燃料電池新能汽車是繼純電動汽車、混合動力新能汽車之后新能汽車發(fā)展的另一個重要渠道，對于我國汽車行業(yè)而言，研發(fā)燃料電池新能汽車能促進(jìn)我國汽車行業(yè)整體的發(fā)展與進(jìn)步。雖然當(dāng)前燃料電池新能汽車在發(fā)展中尚存在著一定的不足，也面臨著一系列的難題。對此，我國應(yīng)加大燃料電池新能汽車技術(shù)研發(fā)與資金的投入，爭取在這一領(lǐng)域取得更好的成績，這對于我國的汽車行業(yè)整體發(fā)展而言，將具有十分重要的作用和意義。當(dāng)然，在實際發(fā)展過程中，還要注意對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，加強自主創(chuàng)新，以實現(xiàn)我國新能汽車行業(yè)的進(jìn)步?！緟⒖嘉墨I(xiàn)