降低成本的主要方法是采用了不同的设计原理。戴克公司的氢燃料电池汽车是直接以燃料电池驱动,而国产氢燃料电池汽车采用小燃料电池加动力蓄电池的能量混合型动力系统,即所谓的“电电混合”。理论上,这种技术的最大优势就是降低成本,提高效率。目前,这种“电电混合”的设计原理已经成为国际趋势,戴姆勒公司现在也有采用这种设计原理的氢燃料电池汽车。
清华大学完成了主要的开发工作,北汽福田的主要作用是将它们变成产品。上燃动力和大连新源动力提供了燃料电池发动机,株洲南车电机股份有限公司提供了电机,春兰集团和北京有色金属研究总院提供动力电池,电力变换系统由北京航空航天大学提供。整车控制系统由清华大学自己完成,发动机控制、电池管理系统等都由清华大学和相关企业共同完成。
尽管远远低于戴克公司几年前的燃料电池客车价格,但是清华大学和北汽福田开发的氢燃料电池客车的成本仍远远高于普通的柴油公共汽车。
在燃料成本方面,国产氢燃料电池客车一次可加氢约20kg,每天运行大约300分钟、200公里以上。外购氢气的价格较高,但是因为国产氢燃料电池客车的百公里耗氢量低于戴克公司的车辆,因此燃料成本低于后者。如果大规模利用天然气重整制氢,那么燃料成本将进一步下降。普通柴油公交车运行相同距离大约需要85-90升柴油,以目前每升柴油6.23元的价格计算,大约为560元。
制氢成本有望降低
除了车辆以外,制氢、加氢的基础设施建设也是影响氢燃料电池汽车商业化推广的重要因素。此次在北京奥运会上示范运行的氢燃料电池汽车全部在位于北京中关村科技园区永丰高新技术产业基地的北京新能源交通示范园的加氢示范站维护和加氢。
北京加氢示范站由北京清能华通科技发展有限公司、BP公司和清华同方公司共同建设。北京清能华通科技发展有限公司是北京清华节能与新能源汽车工程中心的产业化实体,后者是北京市政府和清华大学联合建立的科研机构。
加氢站的氢气来源包括外购氢气、天然气重整制氢和水电解制氢三种方式。外购氢气由美国空气化工产品有限公司(AP)提供,该公司也负责北京加氢示范站的运营管理,它在美国建设并管理的加氢站超过50个,在日本也有七八个,该公司在山东淄博有一个天然气制氢工厂。
北京加氢站安装的全国唯一的一个天然气重整制氢装置由四川亚联高科技有限责任公司提供。该公司参与了“863”计划的一些项目,在北京加氢站之前,还与同济大学向上海提供了移动加氢站配套氢气提纯装置。
由于占地面积较大、同时配备了多种制氢设备,北京加氢示范站耗资巨大。一些最关键的价值不菲的设备,比如氢气高压储罐、氢气加注机等都从美国进口。据加氢站工作人员介绍,仅硬件设备就达到上千万元,一个氢气长管拖车就价值三四百万元。北京清能华通科技发展有限公司业务发展部经理张国强说,如果只配备加氢设备,那么投资就可以大幅下降。
目前,外购氢气的价格大约是7-10元/立方米(在不同情况下,可以低至4-5元/立方米),天然气重整制氢的价格大约是外购氢气的1/3。张国强说,北京加氢站目前90%左右的氢气都是通过天然气重整获得,只有10%外购。随着规模扩大,制氢成本会进一步降低。
另外,我国尚没有加氢站的建设标准和规范。据记者了解,通过北京加氢示范站的运行,清华大学、北京清能华通科技发展有限公司正在联合相关机构,制定相应标准、规范,促进氢能基础设施的规范化、产业化。
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