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未来将走向具有市场竞争力的燃料电池电动汽车(FCEV)

时间:2020-07-22 21:21来源:未知 作者:admin 点击:

本文作者 :Dr. Daniel Wothe, PolarixPartner GmbH

编译:Dr. Liu Xiaoyi(刘晓毅)

氢储存成本

通过FCH JU资助的TAHYA项目,针对燃料电池电动汽车的成本(氢储存部分)得出了一个详细的成本分布。

今天,依据美国能源部(DOE)提供的数据,对燃料电池以及氢的储存有了一个可靠的成本分析基础(见图1)

图1 70MPa氢储存罐的成本明细(美国能源部DOE)

作为5年项目(2021年结束)的其中一部分,“2019年DOE氢储存和燃料电池成本分析”由Strategic Analysis Inc. 实施。

FCH JU资助的TAHYA项目,对氢储存开发出了一个新的成本计算模型,在考虑到工业化批量效应的情况下,它精准地计算出氢储存成本,除了详细的材料成本清单外,所有的制造工艺步骤都做了描述和分析。

图2 基于TAHYA成本结构的氢储存成本明细(单个储存罐系统: 5.3公斤, 压力70MPa)

对比DOE的成本模型,一个显著的差别在储存每公斤氢的碳素纤维需求量: 按照DOE的数据,储存5.6公斤的氢,需要91公斤的碳素纤维增强材料,按照纤维占材料的70%来计算, 储存每公斤氢需要碳素纤维11.4公斤,而且,T700级别的碳素纤维成本单价为每公斤22欧元,35%高于现阶段的价格。

TAHYA的成本计算是在实现的氢储存罐基础上得出的:储存每公斤氢仅需要10公斤的碳素纤维,这个数值将在2022年新标准下(安全系数为2.00,现阶段安全系数是2.25)降低。如果采用T720的碳素纤维,将会进一步减少碳素纤维的用量。

图3 氢储存罐的产量与碳素纤维成本的关系

在燃料电池电动车生命周期成本(Total cost of ownership (TCO))是决定性的现今时代,储存每公斤氢的成本相差100欧元,体现了两种不同成本模型的明显区别。

展望

欧洲应该确信, 由汽车工业设定的燃料电池电动汽车成本目标是可以实现的, 对比锂电池,燃料电池可以是在价格上具有竞争力的替代项,不仅可用在重卡和大巴上,也可用在乘用车上。

编译者 刘晓毅博士(观昱机电技术(costkey-solutions.com)创始人、CEO),德国戴姆勒集团(奔驰汽车)21年新生产工艺、整车开发和成本工程部门高级经理,德国物理学家奖获得者;长城汽车技术中心高层技术管理, 主导全集团产品降本工作; 工业和信息化部人才交流中心“长风计划”新能源与智能网联汽车产业专家智库成员; 工业和信息化部人才交流中心/中国汽车产业培训基地/高顿财税学院成本工程特聘讲师; 上海市安亭政府/常州市政府特约成本工程培训嘉宾; 同济大学汽车学院客座教授。

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