《韩国重推氢燃料电池 但现阶段仍需补贴支持》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-10-19
  • 当谈论氢能发展国际先锋时,人们通常会首先讨论德国、美国、日本。但实际上,韩国的氢能燃料电池发展也同样让人印象深刻。不论是在燃料电池车造车方面,还是在加氢站建设方面,韩国都出台了雄心勃勃的发展规划。依照规划,韩国要求2030年出售的新车中,有10%必须为氢燃料电池车。按照该比例,估计到2030年,韩国将有18万辆氢燃料电池轿车。在加氢站方面,截至2017年底,韩国有11座加氢站,这一数字到2020年有望达到100座,2030年达到520座。

    10月10-12日,第一届世界氢能大会在韩国昌源市举行。韩国现代汽车公司在展会上展出了已经量产的NEXO氢能燃料电池车。光滑的车身,白色哑光效果,充满未来感的加氢管,NEXO吸引了众多观众驻足。

    现代汽车NEXO区域经理李熙德以“蝴蝶效应”作为其介绍NEXO的开头,蝴蝶煽动翅膀的力量可能会在某处引起台风,这正映衬了现代汽车在氢燃料电池车方面的雄心:现代汽车将引领绿色能源汽车的研发和生产,最终实现一个近零排放的社会。

    雄心的背后,是现代汽车在氢燃料电池车方面多年的研发和大笔投入。自今年初亮相以来,NEXO已成为全球范围内续航里程最长的氢燃料汽车,一次充电可行驶609公里。

    作为发展氢能源的基础设施布局,韩国还建起了世界最大和亚洲首个燃料电池制造工厂——浦项燃料电池枢纽,年生产能力达50兆瓦,由韩国最大的独立电力生产商POSCO能源建造。

    当前,韩国的电能主要来自化石燃料和核能,但依照该国能源长期发展计划,到2030年,20%电力要来自可再生能源,氢能在交通领域的应用将是重要一块。

    虽然已经发展出来了氢能研发、制造方面较成熟的产业链,但韩国的氢能发展也面临很大障碍,如氢燃料车居高不下的价位和民众对氢能认识的缺乏。

    据介绍,今年3月到8月期间,现代汽车公司交付了251辆氢燃料汽车,购车者将获得政府补贴。为培养民众购车欲望今年,韩国政府将以先购先得的方式为300名购买氢燃料汽车者提供补贴。为了推动氢燃料车的发展,韩国政府还承诺给出高达汽车总价约一半的购车补贴。

    “如果没有补贴,可能很多民众都会不愿意购买价值7000万韩元的氢燃料汽车,尤其是考虑到加氢基础设施还不健全的情况下。”现代汽车展示台前,一位工作人员告诉记者,7000万韩元约合47.6万人民币。据悉,当前韩国全国有11座加氢站,其中有6座对公众开放。

  • 原文来源:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=307103
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    • 编译者:guokm
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    • 据国外网站报道:来自韩国科学技术院 ( Kaist )研究团队提出了一种理想的电极设计,该电极可以有效提高高温燃料电池的性能。新的分析平台采用先进的纳米图案化方法,定量地揭示了金属纳米粒子分散在氧化物电极上的电化学价值,从而引导了电极设计方向。    该团队在 WooChul Jung 教授和材料科学与工程系的 Sang Ouk Kim 教授的领导下,对金属纳米粒子促进的氧化物电极的反应性进行了精确分析,在他们的模型中,假设所有粒子参与反应。他们探索了金属催化剂如何在二氧化铈基电极表面上激活氢的电化学氧化,并量化反应速率随适当选择金属的速度增加的速度。    直径小于等于 10 纳米的金属纳米粒子已成为高性能多相催化剂的关键组成部分。最近的实验和理论结果表明,优化金属和支撑界面的化学性质对于提高性能至关重要。    然而,与电池制造和操作相关的高成本以及金属纳米粒子在高温下的稳定性较差,这一直是一个长期的挑战。为了解决这个问题,研究小组使用了金属纳米图案化技术,该技术使用嵌段共聚物自组装纳米模板,并成功地在氧化物燃料电池电极表面均匀合成了尺寸为 10 纳米的金属颗粒。他们还开发了一种技术,能够准确分析高温下单个颗粒的催化剂特性,并以最少的催化剂用量最大限度地提高燃料电池的性能。    该研究小组证实,燃料电池中常用金属催化剂铂即使在 300 纳克的数量下,其燃料电池性能也可提高 21 倍,其成本仅为 0.015 韩元。    该团队定量识别并比较了除铂以外广泛使用的金属催化剂的特性,如钯、金和钴,并通过理论分析阐明了催化剂性能的精确原理。    这项研究已作为自然纳米技术的封面文章发表。这项研究是通过韩国国家研究基金会纳米材料技术开发项目的支持进行的。
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
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    • 在新能源汽车多种技术路线图中,氢燃料电池汽车的发展是滞后的。目前,全球销售的新能源汽车中,仅1%左右为氢燃料电池汽车。业界预计,随着各国对碳中和目标的推进,以及多国支持氢能源发展政策的实施,氢燃料电池汽车的发展环境有望得到改善,发展速度将加快。 市场依然狭小 中国汽车工业协会提供的香橙会研究院报告显示,2020年,全球共销售氢燃料电池汽车9006辆,同比下滑9.1%。韩国成为当年全球最大的氢燃料电池汽车销售市场,销量达5823辆,同比增长39%,占当年全球销量的65%。中国的氢燃料电池汽车销售同比减少57%,但仍以1177辆的销量位居第二。 截至2020年底,全球氢燃料电池汽车保有量突破30000辆,达到32535辆,较上一年度增加38%,氢燃料电池汽车市场主要分布在欧洲、美国、日本、韩国和中国。其中,韩国氢燃料电池汽车保有量从2019年的5083辆跃升至10906辆,位居世界第一,成为全球唯一氢燃料电池汽车保有量超过10000辆的国家。美国和中国的氢燃料电池汽车保有量分列第二和第三位。 日韩在氢燃料电池汽车领域暂时领先。丰田Mirai和现代NEXO占据市场绝对主导地位。日本丰田的氢燃料电池汽车研发起步较早;韩国现代NEXO为后起之秀,2018年开始上市销售,2019年的销量超过Mirai。 现代NEXO的崛起使韩国近年的氢燃料电池汽车销量大增,NEXO近三年全球销量复合增长率高达92.61%,2020年全球销量为6781辆,90%在韩国本土销售。 日本是以往氢燃料电池汽车的主要产销国。日本氢燃料电池汽车本地市场保有量主要由丰田Mirai和本田Clarity,以及小部分进口车组成,其中丰田Mirai占比达94%。2015年,丰田Mirai一代车型正式量产,2017年销量达到峰值,2018年至2020年销量呈现逐年平稳下滑趋势。其中,海外市场销量下滑速度超过本土市场。2020年,本田Clarity的本土销量大幅萎缩,从2019年的110辆直接缩减到8辆。2020年,丰田Mirai的销量主要分布在日本本土、欧洲和美国。 目前,欧美市场的氢燃料电池汽车主要依靠进口。氢云链数据库显示,截至2020年末,美国市场累计销售氢燃料电池汽车8931辆。其中,2018年销售2368辆,达到近年高点;2020年销售937辆,较2019年下滑55%。截至2020年底,欧洲地区累计销售氢燃料电池汽车1556辆,其中2020年销量为667辆。 美国加州燃料电池合作伙伴组织(CaFCP)公布的数据显示,美国的燃料电池汽车市场陷于停滞状态,自2017年以后,美国燃料电池汽车的销量再未出现过大幅增长,2019年甚至出现了12%的下滑。 瓶颈亟须破解 业界普遍看好氢能产业发展前景,但是囿于开发成本高、技术复杂、资金短缺等因素,相关产业的大规模商业化仍有很长的路要走。 氢能源制备的技术水平高、制作工艺繁琐复杂、对材料要求高,所以生产成本非常高昂,加上许多国家尚未出台补贴措施,导致氢燃料电池汽车价格过高。但是,氢燃料电池汽车的利润并不高,甚至还有可能亏本。 能源署报告显示,“绿氢”(电解氢)价格为3.5至5欧元/公斤,远高于通过化石燃料制成的高碳“灰氢”(1.5欧元/公斤)的价格。未来一段时间,“绿氢”市场仍将处于竞争力较弱的阶段,需要长期扶持。据保守估算,全球氢能行业实现有效扩张,即到2050年实现氢能供给全球24%的能源需求,则需要约11万亿美元的相关投资。 目前,水电解制造氢能的效率非常低,会消耗很多电能。相关研究显示,水电解出氢能的过程、剩余氢能在注入加氢站的过程中会损失近半电能。 《世界报》经济专栏作家菲利普·埃斯康德表示,目前,氢燃料电池汽车的生产成本远高于纯电动新能源汽车。因此,氢能源技术至少需要10年时间才能成熟起来,这对参与企业来说还是存在风险的。另外,法德等欧盟国家仍未制定统一标准,也将进一步放缓相关项目的推进。 《中央日报》认为,氢燃料电池汽车产业发展面临加氢站不足等诸多制约因素,仍需要大量建设生产、储存设备等基础设施。韩国氢及新能源学会名誉会长安国荣表示,政府在大力普及氢燃料电池汽车的同时,还应对其安全性进行普及,从而提升民众对氢燃料能源的接受程度。 业界十分看好氢能源的发展潜力,但无论是大幅度降低成本还是核心技术的突破,都需要更大力度的政策支持及国家间合作。 发展有望加速 氢燃料电池汽车发展过程中存在的诸多问题,使得这一市场发展缓慢。但是,近年来不少国家的政府及企业开始更为关注氢能利用和氢燃料电池汽车的发展。 2月2日,液化空气集团、英美资源集团、康明斯公司、现代、林德、壳牌和丰田等11家公司宣布组建Hydrogen Forward联盟,成员企业分布在从源头到服务的氢能价值链环节。该联盟将在美国进行大量投资,并积极推动特定氢能项目建设,致力于氢能技术解决方案的采用和相关基础设施建设。 但是,目前美国仍然缺乏国家级氢能战略的统筹部署,美国东西部对氢燃料电池汽车的发展也持不同态度。 德国和法国在推进氢燃料电池汽车发展方面则较为积极。德国在欧洲氢燃料电池领域拥有的专利最多。法国拥有160个氢能源项目,波城、欧塞尔等城市已开通氢能源公交线路,巴黎的氢燃料电池出租车今年年底将超过600辆。 欧洲的汽车企业也在积极拥抱氢能源,包括雷诺、佛吉亚和米其林在内的整车厂商和零部件供应商,均在布局氢能和燃料电池技术领域。 受益于2019年公布的《氢能经济发展路线图》,韩国氢燃料电池汽车产业2020年异军突起。根据规划,到2025年,韩国将打造氢燃料电池汽车年产量10万辆的生产体系;到2040年,氢燃料电池汽车累计产量将增至620万辆,氢燃料电池公交车力争达到4万辆,氢燃料电池汽车充电站增至1200个。 日本着眼于燃料电池、氢供应链和电解技术领域,确定了车载用燃料电池、定置用燃料电池、大规模制氢、水制氢等十个项目作为优先领域,并通过互相合作促进技术研究与开发。日本政府计划2025年前后,将氢燃料电池汽车与混合动力车的价格差距缩小到70万日元。日本政府还将东京奥运会作为推动实现氢能社会的重要契机,将氢气作为火炬台和火炬燃料,还在奥运村周围设立加氢站,奥运会期间24小时为相关车辆提供加氢服务。东京奥运会赞助商丰田汽车公司计划提供约500辆氢燃料电池汽车作为官方用车。 在亚洲的企业层面,日韩汽车企业形成竞争态势。2020年末丰田Mirai二代正式上市,希望借此夺回全球乘用车市场销量第一的宝座。丰田表示,在优化燃料电池系统性能和氢气储存容量的情况下,新一代Mirai续航里程增加30%,达到650公里。韩国现代汽车则表示,计划在十年内出售多达70万辆的NEXO车型。 在欧洲,宝马公司正在开发X5的氢燃料版本。宝马氢燃料电池SUV-iHydrogen NEXT将于2022年进行小规模生产,正式量产时间为2025年,其燃料加注时间和续航里程与传统燃油车接近。去年,戴姆勒宣布停止研发氢燃料电池版梅赛德斯-奔驰GLC车型,未来将把重点放在与沃尔沃联合打造的氢燃料电池卡车和厢式货车上。不过,大众汽车一直对氢燃料电池汽车持怀疑态度,并且不打算进入氢燃料电池汽车细分市场。2020年,英国的捷豹路虎公布了宙斯计划,开发以燃料电池为动力的大型车辆,并将首先推出可驾驶的氢燃料电池概念车。 能源与资源研究所(TERI)的报告显示,到2030年,绿氢的成本将降低50%以上,氢燃料电池汽车发展将迎来利好。此外,加氢站的建设也在推进中。据报道,2020年,全球新增加氢站107座,创下历史最高纪录。其中,欧洲29座,亚洲72座,北美洲6座。2021年,全球加氢站增加了7座,另外还有225座加氢站正在计划投建。