人民网

人民网>>财经>>中日技术产业信息网

【燃料电池走向普及】(五)世界动向篇之美国:用燃料电池降低对海外石油的依赖,推进氢基础设施建设

2014年03月03日08:36    

【相关新闻】

碳素新产业之动向篇:高潜力材料性能提升100倍(上)

【燃料电池走向普及】(三)世界动向篇之丹麦:洛兰岛利用可再生能源生成氢

燃料电池走向普及(二)SOFC技术篇 ——提高发电效率、工作温度降至400度

燃料电池走向普及(一)PEFC技术篇 ——低成本竞争取得进展

美国的太阳能电池板安装:朝西比朝南有利?!

 

美国能源部(DOE)2013年5月成立了推进氢基础设施设置的联盟“H2USA”。加盟者包括政府、汽车厂商和燃气公司。日本方面有日产汽车和丰田加盟。

“燃料电池能削减在运输领域依赖海外的石油消费量,是提高美国国际竞争力的重要装置”(美国DOE能源效率与可再生能源部David Danielson)。

H2USA在成员的协助下实施调查,主要目标是讨论在美国低成本设置氢基础设施的方法。将重点瞄准燃料电池车(FCV)的普及,讨论多种方法。例如,与天然气基础设施实现通用以削减成本,或通过从污水处理厂的生物燃气提取热、电和氢的热电冷三联产提供低价氢。

H2USA由于有DOE的援助,还能利用国立研究所的研究成果,因此有望大幅降低氢基础设施的构筑成本。

到2017年建设100座加氢站

早在H2USA成立10多年前,加利福尼亚州就组建了旨在普及加氢站的团体“The California Fuel Cell Partnership(CaFCP)”。CaFCP为方便FCV驾驶,提出了普及FCV的条件,比如自己家和公司附近有加氢站,无论去哪都能在6分钟以内到达加氢站。

CaFCP预测,2015年加利福尼亚州的FCV普及数量约为6000辆,2016年约为1.8万辆,而到2017年将一下子超过5万辆。因为2017年距离2015年的FCV元年已经过去3年,预计销售价格将一定程度降低。

另外,为了让驾驶员不必担心燃料用光等问题,计划到2015年底建立68座加氢站(图7)。然后以每年新增约20座的速度推进建设,到2017年底,加利福尼亚州将设置100多座加氢站。

图7:到2015年底设置68座加氢站

加利福尼亚州计划在2015年底之前设置68座加氢站,到2017年增加到100座以上。(图由《日经电子》根据CaFCP的资料制作)

即便如此,加利福尼亚州目前有9000多座加油站,因此要形成与汽油车相当的加氢环境似乎还需要一段时间。

巴士采用燃料电池车

目前,旧金山近郊已经开始运行燃料电池巴士(图8)。虽然与多达500辆的柴油巴士相比,燃料电池巴士只有12辆,不过计划2016年增加到40辆。之后继续一点点提高燃料电池巴士的比例。

图8:正在运行中的燃料电池巴士

旧金山近郊有12辆燃料电池巴士在运行。(摄影:日经BP清洁技术研究所)

燃料电池巴士每次加氢需要约10分钟。加一次的续航距离为320~390km。每天的行驶距离方面,短的路线为160km,长路线也只有为320km,因此一天加一次就足够用了。

燃料电池巴士在位于爱莫利维尔的美国最大规模加氢站加氢。爱莫利维尔加氢站有两种氢源。一种是液体氢,每隔7到10天会运进9000加仑(约3.4万L)的液体氢。巴士就加这种液体氢。

另一种是电解水生成的氢(图9)。水电解利用其他场所的光伏发电系统的电力。也就是说,可以提供完全零碳的氢。

图9:通过光伏发电生成氢

利用光伏发电系统的电力,通过电解水生成氢。(摄影:日经BP清洁技术研究所)

爱莫利维尔加氢站在门的外侧设置了面向普通FCV的加氢站,采用自助服务的形式,24小时运转。此处只使用通过电解水获得的氢。

FCV的普及数量还比较少,利用该加氢站的FCV只有丰田、本田和韩国现代汽车等出租的约20辆车。租费中包含燃料费,因此只要有会员卡,随时都可加满。

普通FCV的加氢时间为2~3分钟,毫不逊色于续航距离为480~640km的汽油车。纯电动汽车(EV)难以普及的原因就是因为续航距离短,而FCV不存在这个问题。只要汽车降价,而且配置足够的加氢站,应该就能凭借环保的优点取代汽油车。

以加利福尼亚州为试金石

随着H2USA的成立,美国整体朝着建立加氢站的方向展开了行动,不过,美国是否真的把重心放到了氢上,氢利用能否成为解决成本等课题的方案,不透明之处还有很多。最先建设氢基础设施的加利福尼亚州无疑将成为美国普及FCV的试金石。(作者:菊池 珠夫,日经技术在线!供稿)

(责编:值班编辑、庄红韬)

新闻查询  

新闻回顾

      搜索

产业/经营更多>>

能源/环境更多>>

机械/汽车更多>>

数码/IT更多>>

电子/半导体更多>>

工业设计更多>>