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燃料电池:产量与价格-行业资讯

 近年来,燃料电池汽车的成本一直在大幅度下降。在未来十年甚至更长的时间里,燃料电池汽车成本还将持续下降。在这篇文章中,我们将分享价格下降的因素,以及巴拉德如何确保到2030年燃料电池汽车成本与纯电池电动及柴油汽车相比具有竞争力。

为什么氢燃料电池的成本下降了?

       尽管产量有限,在过去10年中,燃料电池汽车(尤其是公交车)的价格也降低了65%。价格下降的原因是什么?

       目前,燃料电池的主要发展由技术创新和产品改进推动。凭借着数十年的经验,巴拉德产品的耐用性和可靠性均已达到行业领先水平。巴拉德的第八代燃料电池模组便是一个很好的例子。与上一代产品相比,最近推出的FCmove™将产品的总生命周期成本降低了35%。实际上,巴拉德的每一代新产品,成本均比上一代降低三分之一以上。

       此外,还有许多其他因素有助于燃料电池电动汽车总体成本的降低,其中包括:

  • 储氢罐价格的下降;

  • 车辆动力总成集成的改善和价格的下降;

  • 车用的较小型燃料电池与锂电池结合的混合动力,成本也一直在下降。

商用燃料电池汽车的总拥有成本如何?

       如今,在部分地区,燃料电池电动公交车的总拥有成本可与纯电池电动公交车相当。欧洲H2Bus项目中燃料电池公交车就是多个地区零排放车辆总拥有成本最低的代表之一。

       此外,最近德勤与巴拉德联合发布的《为未来交通提供燃料:氢能与燃料电池解决方案》和国际氢能委员会的麦肯锡研究报告预测,在未来10年内,燃料电池汽车的运营成本将比纯电池电动或柴油汽车更低。

       从基础设施成本来看,以燃料电池电动公交车为例,当今较高的购车成本可被大规模加氢基础设施较低的成本所抵消。例如,加氢基础设施可为同一车库100辆甚至更多的公交车提供加氢服务,所以加氢基础设施的成本随着所服务公交车辆数量的增加反而降低。

       相反,纯电池电动汽车的数量与所需电力成正相关。因此当车库中纯电池电动公交的数量增加时,所需电力增多,每辆车的均摊基础设施成本也将随之增加。

       同时,氢燃料的成本也正在下降。低成本可再生能源的生产可使绿色氢气的生产成本与部分地区的柴油相当。

       自2010年以来,电解生产的氢气成本下降了60%,从1015美元/公斤降至如今的46美元/公斤。最近的行业报告显示,它们还将继续下降。从现在起到2030年,海上风能电解的成本将再降低60%。

产量如何在降低燃料电池成本中发挥作用?

       根据麦肯锡研究,“当燃料电池汽车年产量达到15万辆时,其成本可降低约7080%”。质子交换膜燃料电池电堆及其BOP也可实现类似的成本下降。即使每年1万辆燃料卡车的产量相对较小,制造商也能将燃料电池成本降低约6065%。

       这与德勤和巴拉德联合发布的报告调查结果相符。我们有信心降低燃料电池系统的价格,使其与柴油发动机竞争,并达到美国能源部的目标,即每年生产15万套以上的系统,每千瓦成本低于100美元。

       这种成本降低将主要由燃料电池系统的工业化推动。因为燃料电池与锂电池不同,对商品的依赖性相对较低,而且燃料电池系统主要由碳、钢和铝制造的零件生产。

巴拉德正在采取什么措施来进一步加速成本下降?

       巴拉德计划主要通过以下四个方法来进一步降低燃料电池系统的成本:

1、建设战略性产业伙伴关系,加快工业化进程

       燃料电池制造产业化具有降低成本的巨大潜力。

       如今,燃料电池产量仅以千计算。与成千上万的锂电池和数百万的柴油发动机产量相比,燃料电池的产量非常低。这也是我们在2018年与潍柴集团合作的原因之一。潍柴是一家大型工业化公司,每年生产数十万台柴油发动机。

       潍柴与巴拉德合作可帮助我们加快燃料电池产品的产业化,使我们能够继续降低成本,并为汽车运营商提供有吸引力的全生命周期成本。

2、利用供应链发展以接触不同的供应商

       巴拉德将与合作伙伴,尤其是我们在中国的合资企业共同发展燃料电池供应链。这些伙伴关系将使我们接触新的供应商和非常不同的供应链,从而确保我们可以进一步降低成本。

       再者,汽车供应链目前正在开发用于燃料电池动力总成的低成本可靠组件(包括BOP的关键零部件),这将对整个系统的成本产生重大影响。

3、专注于产品研发项目以降低燃料电池电堆成本

       在产品研发方面,巴拉德将继续改善工艺以及膜电极组件和燃料电池电堆的设计。我们还将专注于技术创新,以提高功率密度并降低燃料电池电堆的贵金属催化剂用量。在这些方面我们做出了三项关键改进:

  • 为双极板选择较低成本的碳材料,并非金属;

  • 自动化生产线,降低劳动力成本,提高生产能力;

  • 实施工艺设计和扩大产能,提高产量并支持未来的需求增长。

4、完善回收和翻新流程

       对于巴拉德和客户而言,回收催化剂、重复使用双极板和翻新燃料电池的能力是真正的产品优势。这样不仅可以降低我们产品的总生命周期成本、减少对环境的影响,还可以为车辆创造剩余价值。燃料电池的经济性可因此得到改善,同时也证明了燃料电池技术在汽车经济中的可行性。

总结

       燃料电池电动汽车的成本目前呈下降趋势,并随着工业化规模的扩大,进一步降低成本的潜力巨大。

       如今,在部分特定应用中,商用燃料电池汽车的总拥有成本与纯电池电动汽车已不相上下。到2030年,其成本将低于纯电池电动和柴油车辆的成本。

       巴拉德致力于通过专注于产品内部工艺、技术创新和战略性工业合作伙伴关系等方式,实现雄心勃勃且可实现的成本降低目标。

       我们很高兴能进入一个新的时代,燃料电池技术将极大地影响交通行业,并为人类创造一个更好、更干净、更可持续未来的时代。