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EPA/ NHTSA新报告支持燃料电池车的发展

2019/10/16 9:37:101612

美国公路交通安全管理局(NHTSA)、美国环境保护局(EPA)与加州空气资源委员会近期联合发布了一份技术评估报告：2017-2025年款轻型车温室气体排放标准与公司平均燃油经济型性标准。该报告旨在从燃油经济性及温室气体排放两个方面为美国轻型车提供技术评估，从而建立相关的法规。以下选取该报告中涉及到燃料电车的部分进行扼要介绍：

图1 100kW燃料电池系统的成本（不包含氢气的存储）曲线

图2 大规模生产的情况下燃料电池系统组件的具体成本

与传统内燃机车相比，包括混合动力车、纯电动车、插电式混合动力车以及燃料电池车在内的电力驱动车将大大减少石油的消耗以及温室气体的排放。氢能将成为一种代替能源，在采用天然气重整制氢作为氢气来源的情况下，从原材料开采、生产、运输到最终车辆使用的众多环节中温室气体的排放将减少大约50%，由于燃料电池车排放为零，其排放主要体现在氢气制取及运输的环节。在美国能源部的项目支持以及一些组织的倡导下，加州已经建成了可以面向市场的氢基础设施。设备制造商也在向政府相关负责人展示其燃料电池车发展战略，这样公共资源就可以与私人的投资结合起来。一些汽车制造商也纷纷表示，在基础设施具备的条件下，燃料电池车在2015年可以初步实现商业化。人们已经就如何利用一些地方已经建立的加氢站，建立集群从而最终形成加氢站网络达成了共识。政府的相关法规及激励措施将推动其发展。在过去的几年间，燃料电池车的技术朝着美国能源部制定的2015年目标有了很大的进展，其效率已经达到了美国能源部所制定的2015年目标。2006年以来，电堆的耐久性提高了2倍多；2002年以来，大规模生产下系统的成本降低了80%多。但是在燃料电池成本、耐久性及车载储氢方面仍需提高。而商业化的技术已经成熟，在2015-2017年实现生产是可行的，当然第一代车走向市场需要政府的补贴。由于科研的持续投入以及相关的示范运行，面向市场的燃料电池车的相关技术已经不断被突破，如快速启动、冷启动、电堆功率密度、电堆的一致性以及效率等。车载储氢系统仍然是困扰其发展的一个问题。目前大多数的设备生产商选择700bar的高压储氢系统，虽然其面临着诸如体积密度、成本以及加注控制过程等问题，但是这一技术目前已经应用了。总的来看，氢能基础设施仍然是制约燃料电池车2015年商业化目标的因素，解决此问题，需要利益相关者的联合、政府及相关公司持续的努力。

表1 在假定的生产规模下燃料电池的制造成本