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电动汽车无法远行、充电慢等瓶颈如何突破?他们在燃料电池技术上做“文章”

北极星电力会展网 来源:能源生态圈 2017-12-28 09:52:46

《中国制造2025》目标指出,到2025年中国新能源汽车的年销量将达到300万辆。随着电动汽车被大量投入使用,电动汽车的快速充电成了当务之急,沿用传统电力的充电方式将会严重影响到国家电网的安全和稳定。固体氧化物燃料电池系统(SOFC)是一种新型的、清洁的、分布式的充电方式,可以极大地缩短电动汽车的充电时间,满足多辆车同时充电的需求,此外还可以应用到一些延伸领域,市场前景广阔。

行业背景及需求分析

从媒体或者新闻上我们可以了解到,目前各国已经相继公布出了禁售燃油车的时间表:法国2040年全面禁售燃油车,德国2030年以后开始禁售传统的燃油汽车,荷兰则在2025年就开始禁售。

日前,我国工信部副部长辛国斌在泰达论坛上表示,工信部已经启动了燃油车退出时间表的研究。此前曾发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法(征求意见稿)》,推动中国新能源汽车产业的市场化步伐,这就意味着燃油车将逐步退出历史舞台,电动汽车成为行业“风口”。

中国新能源汽车的爆发起点是2015年,从这一年开始,大量的电动汽车被制造出来。《中国制造2025》目标指出,到2025年中国新能源汽车的年销量将达到300万辆。从这个趋势看,大量的电动汽车将会被投入使用,这就会带来一些问题,例如这么多电动汽车如何同时充电?怎样快速充电?充一次电能跑多远的路程?这些问题的存在,给很多电动汽车的车主以及考虑购买电动汽车的客户带来了困扰。

纵观我国电动汽车的制造厂家,我国的国产电动汽车纷纷登场,例如:北汽新能源EU400,奇瑞的艾瑞泽5e,比亚迪2017款e6,腾势400,以及荣威ERX5等,目前这些车都可以达到400KM的续航里程,这些长距离续航里程的电动汽车出来之后,将会对快速充电的需求越来越高,而目前现有的充电方式还远远达不到这方面的要求。

所以概括起来讲,制约电动汽车发展的瓶颈主要有两个方面:

电动汽车无法远行

高速公路服务区较难布置大量的快速充电系统

针对这些问题,有什么方法可以解决呢?

产品技术解决方案:SOFC发电原理

这里简单介绍一种解决方案。这套解决方案的核心技术就是固体氧化物燃料电池技术,英文缩写为SOFC,这套系统的好处就在于:

1、它是分布式的,可以瞬间发出大功率的电还不影响电网,所以这是一种比较好的解决方案。有了这样一种解决方案之后,就可以在众多的高速公路休息站布置这套系统,同时满足多辆车的充电需求,而且不会产生污染和噪音。

2、它可以高效率地把油气中的化学能转换成电能。

3、这套燃料电池系统不需要占用太多场地,可以放在加油站的僻静之处,利用加油站的油气资源,将柴油或者天然气接到燃料电池系统上,发出高功率的直流电。如果要给续航里程在400KM以上的电动汽车快速充电,起码需要120KW以上的容量。如果按照传统的售电方式,从国家电网接入这些电源,这将是一个非常大的成本,而且会严重影响电网的可靠性和安全性,而利用油气资源则完全不会影响到电网。

01.技术原理

这套技术的核心就是固体氧化物燃料电池,这个燃料电池由电池片和其他部件组成,燃料电池片是用陶瓷做成,陶瓷由氧化钇稳定的氧化锆组成,这样可以使氧离子顺利穿过和对面的氢气或者一氧化碳发生反应,生成二氧化碳和水。这种方式既不会产生空气污染,而且转换效率非常高。

02.SOFC优势

1、可以对有快充接口的所有的电动汽车快速充电。在电动汽车电池允许的情况下,可以提供与电动汽车相适应的电力。例如续航公里在300-400KM的电动汽车,系统可以提供400V、300A的超大直流电,15-20mins左右就可以充到80%以上的电量,相当于一支烟或者一次厕所的时间。这是传统的电力所无法满足的,传统电力情况下,很多电动汽车需要充电5-6h。

2、这套技术因为使用的是陶瓷材料,没有旋转部件和燃烧部件,所以原则上来讲成本可以降到很低。按照美国以及我国的计算方法,将来这套系统的成本可以和柴油发电机的成本相媲美。

 

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