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NEXO——现代汽车的氢能野望

作者:admin 2019-08-31

一, 燃料电池背面的氢能 氢是重要的「二次动力」。尽管氢气在自然界中几乎没有天然存在,但它却是最为一起的动力方法之一制备氢气的途径多种多样,经过电解水、...

一, 燃料电池背面的氢能

氢是重要的「二次动力」。尽管氢气在自然界中几乎没有天然存在,但它却是最为一起的动力方法之一——制备氢气的途径多种多样,经过电解水、化石燃料、煤制氢、化工副产等等一系列方法,都可以制造出这最简单的单质;与此一起,氢燃料电池的使用场景又极为丰厚,无论是家庭发电、微型电站、轿车、火车、无人机或是单人电源,燃料电池都可以作为动力转换装置。制备方法多元、使用场景丰厚,给予了氢能广阔的想象空间,一起也决议了氢能的战略高度:因为动力的革新不只是资源形状的变化,更会催生人类生活方法和技能手段的嬗变。
尽管氢能是化学能,但是不同于石油,它的制造和利用都离不开电,在「动力地图」中,它是介于化石动力和电能之间的新动力。如果做一个类比,氢能更像是电能衍生出的一种载体,好比是电力年代的「石油」。
从动力的大命题下来看,开展氢能历来都不只仅是「燃料电池轿车」与「纯电动轿车」的道路之争:这两者在原本由化石动力主导的交通范畴中,是并存互补的新型动力,出现了螺旋式开展——纯电动轿车车型更小,燃料电池轿车车型更大;纯电动轿车从乘用车和城市客车切入使用,燃料电池轿车则由长途商用车开始开展。而在道路交通范畴之外,氢能也将发挥更显着的优势:潜艇、坦克、无人机、储能、分布式电站,在这些范畴,氢燃料电池都是可期待的解决方案。
事实上,各类燃料电池的技能方案也现已在不同范畴打开了商业化使用,其出货量在曩昔数年中持续增长:根据E4Tech计算,2018年全球燃料电池的总出货量现已超过了800MW。这当中最为干流的使用就是发电和车用。而使用于发电技能的燃料电池技能以固体氧化物燃料电池(SOFC)为主,此外、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)也占有必定比例;在交通范畴,则以质子交流膜燃料电池(PEMFC)为主。SOFC发动温度高(600-1000℃),适用燃料规模广,运转效率高,适用于备用电源与热电联产(CHP),其高出货量是源于日本的家用燃料电池体系Ene-farm的持续推行;而PEMFC工作温度低,可以完成更快的发动速度,一起有更高的功率密度与更长的寿数,因而现已成为公认的车用燃料电池干流技能道路。
之所以氢燃料电池轿车是氢能经济道路图的核心,究其原因,是因为燃料电池轿车并不是孤立的技能个别,它的商业化即意味着可以经过轿车工业的巨大体量来拉动氢能工业开展。而现代集团,也将借此机会跻身全球动力工业的玩家。与日本相似,韩国的工业历来都是安身本国,以全球为方针商场。试想在这样极为前瞻而富有危险的规划下,意图完成的不只仅是对外输出燃料电池轿车和技能,而与此一起可以对外输出动力——在燃料电池轿车规划的一起,韩国政府要在2040年完成526万吨氢气的年产量,而方案生产的620万辆燃料电池轿车消耗氢气也将仅占约30-50%。正如韩国总统文在寅所说:
二,凝集技能实力的旗号:NEXO
在氢能规划的背景下,NEXO燃料电池轿车的旗号意义就更为鲜明。
在NEXO之前,真实称得上原生开发的燃料电池轿车,就只有丰田Mirai与本田Clarity,而将其技能参数作一对比,NEXO作为后发者,具有了完全的优势。而选择C级奢华SUV车型进行FCV开发,无疑也是经过了稳重考量:一方面,除了个别区域,Mirai和Clarity在全球规模的推行并不算顺畅,C级SUV车型不只吸取了前车之鉴,也避免了与这两款车的直接竞赛;另一方面,面临与纯电动车之间的竞赛,FCV在大型车上的路程和充能优势,无疑更为显着,在这一细分商场,纯电动车的首要竞赛对手就只有特斯拉Model X。
从现代发布在SAE的技能论文中来看,该款车型虽然声称是途胜FCV之后的第二代产品,实际上与前者已有较大的差异:在动力体系上,途胜FCV是电机与电堆分离布置,而NEXO则设计了将电堆和电机整合的动力元件,体系功率到达135kW,其中电堆到达了95kW,电电混合的技能道路可以统筹功率、效率与寿数;电机也从100kW升级到了120kW;紧凑的设计使得动力体系体积下降了18%、重量下降14%,但体系运转效率上升了5.1%,到达了60.4%。与此一起,NEXO开发的FCV专用平台,使得可以在底盘上装置三个52升的碳纤维氢气罐,而不需要像途胜FCV将氢气罐分为一大一小,这让后备箱的体积也得到了显着添加。除此之外,现代为NEXO配备了燃料电池体系的监测与诊断体系,每月对燃料电池的健康状态进行检测并远程发送报告。
提升电堆功率、改进体系冷发动能力等等技能命题,都是这辆车在开发过程中历经战胜的技能难题。在技能难题之外,NEXO汇聚的零部件成本无疑极为昂扬,除了在动力体系上大力投入研制,围绕C级奢华SUV的定位,现代在车架资料、底盘配置、辅助驾驶功用等方面也不惜成本。而选择与奥迪开发燃料电池技能与平台,关于现代来说,无疑有助于下降未来的研制与生产成本;关于全盘投入电动轿车的群众集团来说,也经过这项合作保留了FCV的或许性。
三, 应战与机会并存
NEXO为现代的燃料电池轿车技能立下了高端的标杆。在这辆车的开发过程中,现代完成了对原生FCV乘用车平台的验证,一起完成了对电堆以及燃料电池体系附件的验证。而现代关于燃料电池轿车的规划远不止NEXO。
(在我国)从需求端来看,燃料电池技能的首要使用场景是中重载货车、长途客车,乘用车范畴是大型乘用车。从供应端看,短中期内氢燃料电池商用车的使用场景,或是富氢区域的区域内使用;或是公路运输主干线的使用。
纯电动车将会是我国新动力乘用车的干流技能道路,但因为我国商场巨大的体量,留给燃料电池轿车和燃料电池技能的商场依然巨大;而我国快速开展的氢能工业链依然有着多处空白:制氢、储运氢、加氢和燃料电池体系技能,均有待持续的进步——这一起也意味着机会。在燃料电池商用车的范畴,各家企业都现已打开拳脚:潍柴联手大洋电机和巴拉德,要成为我国企业中的燃料电池体系领头羊;燃料电池体系供货商亿华公例牵手丰田一起研制公交车动力体系;现代集团在NEXO之外,同样瞄准了我国的燃料电池商用车赛道:布置了燃料电池货车与客车的发布方案,并有或许进入我国的燃料电池体系供货商场。

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