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干货:氢燃料电池汇总(建议收藏)

19-04-06 07:14 24666次浏览
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事件催化:

1、2016年7月,百亿级中国氢产业发展基金在东莞启动。通过母基金的资本运作力争放大到1000亿元,最终带动约1万亿社会投资投向氢产业,推动中国尽快进入“氢社会”
2、2019年3月15日,十三届全国人大二次会议落幕,审议后的《政府工作报告》(修订版)补充了“推动充电、加氢等设施建设”等内容;同时,发改委在《国民经济和社会发展计划草案的报告》中也相应增加了“加强城市停车场和新能源 汽车充电、加氢等设施建设”内容。
3、1月9日,为促进佛山市南海区氢能产业发展,推进氢能源汽车推广应用,加快氢能源车辆商业化进程,鼓励加氢站建设运营,佛山市南海区政府正式发布《佛山市南海区促进加氢站建设运营及氢能源车辆运行扶持办法》(下称“《办法》”)。
1月10日,宁波市政府常务会议审议并原则通过了《宁波加快氢能产业发展的指导意见》。
此外还有嘉善县、常熟市、深圳、张家港、青岛跑步进入氢世界

氢燃料电池为新基 建的一部分,在这一年我们认识了“新基建”,不同于以往的基建,此概念注重一个“新”字,包含三大部分,第一部分为信息数据部分,这部分中最重要的是五G,五G到来强有力的支撑起了万物互联,第二部分为交通,其中包括轨道交通,无人驾驶,物流等范畴。第三部分就是新能源,包含光伏,特高压,核电,风电,天然气以及氢燃料电池加氢站。

加氢站是燃料电池产业关键基础设施,今年两会期间,众多能源巨头和车企均有推动加氢站建设的建议,很多企业参与制定加氢站基础设施规划、号召政府加大加氢站补贴力度

“充气五分钟,续航一千里”这是储能电池无法比拟的巨大优势,氢燃料电池集合了汽油车的高能量比,即充即走是速度优势,还有着超越储能电池的高能量转换效率,国家重视环保,而氢燃料电池就是无污染。

汇总:
1、美锦能源

美锦能源等资本拟成立氢能产业联盟,在嘉兴市秀洲区投资建设美锦氢能汽车产业园。产业园总体规划用地2000亩,预计总投资100亿元(目前尚未投入,具体投入根据后续达成的正式协议确定)。
公司紧跟国家和行业政策导向,根据公司“一点(整车制造)、一线(燃料电池上下游产业链)、一网(加氢站网络)”的总体规划,在氢能领域进行全产业链布局。
美锦能源2018年年度报告显示,报告期内实现营业收入151.47亿元,同比增长23.77%;归属于上市公司股东的净利润17.97亿元,同比增长71.55%。

2、雪人股份

收购Hydrogenics不超过17.6%股权,布局燃料电池发动机、空压机、氢气循环泵等
雪人股份拟投资 45.5 亿元在重庆市两江新区投资兴建燃料电池发动机及其核心零部件制造项目。项目分三期建设,最终达到年产 10 万套燃料电池发动机及电堆等核心部件的目标。
将在重庆市分期建设 35 座加氢站。第一阶段(2019-2021 年)投资建设 17 座加氢站;第二阶段(2022-2024年)投资建设 8 座加氢站;第三阶段(2025-2027 年)投资建设 10 座加氢站。
2018年公司实现营业收入13.17亿元,同比增长40.66%,归属上市公司股东净利润1623.10亿元,同比增长127.56%

3、雄韬股份

大力布局氢燃料电池全产业链,
2018年公司实现营业收入29.26亿元,同比增长10.14%,归属上市公司股东净利润1.03亿元,同比增长182.79%

4、华昌化工

公司拥有年产1000吨的固体硼氢化钠生产线,硼氢化钠是氢燃料电池主要原料用到的高效还原剂
2018年公司营业收入58.06亿,同比增长9.17%,净利润1.45亿元,同比增长152.86%

5、康盛股份

参股亿华通,亿华通作为氢能第一独角兽有着诸多优势,绝对的行业老大,亿华通多年来致力于氢燃料电池发动机的研发和制造,在降低成本、提高可靠性、耐久性、可维护性等方面取得了众多创新成果。基于多年的技术积累和示范经验,2016年公司研发出第三代氢燃料电池发动机,产品覆盖10KW、30KW、60KW和200KW。 目前产品进入产业化量产阶段。
公司2018年1-12月实现营业收入30.51亿元,同比下降38.31%,白色家电行业平均营业收入增长率为16.26%;归属于上市公司股东的净利润-10.95亿元,同比下降522.43%,白色家电行业平均净利润增长率为20.50%。

5、大洋电机

目前公司在上海、湖北、山东均已设立了氢燃料电池的生产基地,公司可提供氢燃料电池模组、整车控制器,氢系统控制器及燃料电池控制器,可提供匹配的电驱动系统。在氢燃料电池领域,公司具备氢燃料电池发动机设计与开发能力,包括核心零部件的设计和选型;氢燃料电池动力系统的设计、仿真与应用开发能力。公司在氢燃料电池方面,有着成熟的系统集成能力和应用经验,可以保证系统运行的高性能,可靠性和安全性。
公司2018年度实现营业总收入92.03亿元,同比增长6.95%;净利润为亏损22.98亿元,上年同期净利润为4.18亿元。报告期内,公司因收购上海电驱动形成的商誉存在大额减值迹象,计提21.50亿元的商誉减值准备。

6、星云股份

全资子公司星云智能拥有燃料电池膜电极处理自动装备线,
2018年公司实现营业收入3.21亿元,较上年同期增长了3.89%,归属上市公司股东净利润1923.74万元,较上年同期下降69.28%

7、潍柴动力

潍柴动力发布公告称,其控股子公司潍柴巴拉德氢能科技有限公司(简称:潍柴巴拉德)将与加拿大巴拉德联合开发下一代质子交换膜燃料电池电堆,以及应用于客车、商用卡车和叉车的下一代质子交换膜燃料电池模组。潍柴巴拉德为联合开发提供工程服务、市场需求信息等相关支持,加拿大巴拉德为联合开发提供技术研发服务。
2018年,公司营业收入同比增长5.1%至人民币1592.6亿元;归母净利润同比增长27.2%至人民币86.6亿元;经营活动产生的现金流量净额同比提高35.4%至人民币222.6亿元。

8、厚普股份

业务涉足加氢站建设,成立厚朴氢能,于武汉地质资源环境工业技术研究院有限公司签订协议
2018年度业绩预告显示,预计2018年度归属于上市公司股东的净利润亏损3.95亿元—4亿元。

9、东方电气

燃料电池发动机、驱动电机控制器,
公司自2010年开始氢燃料电池的研发,九年来坚持核心技术自主研发与创新,掌握了膜电极制备、电堆设计、系统集成与控制技术在内的氢燃料电池系统全套核心技术和自主知识产权。自2018年2月起,采用东方电气氢燃料电池系统的10部氢燃料电池公交车陆续驶上成都街头,四川成为继广东之后全国第二个开展氢燃料电池客车商业运行的省份。公司已形成自主知识产权的10MW等级氢能燃料电池分布式发电系统整体设计方案。
公司实现营业总收入为307.06亿元;归属上市公司股东净利润为11.29亿元,较上年法定披露数增长67.71%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润7.82亿元,较上年法定披露数增长59.07%。

10、威孚高科

拟收购膜电极和石墨复合双极板供应商丹麦IRD 66%的股权布局燃料电池核心零部件领域
无锡威孚高科技集团股份有限公司发布公告称,拟在丹麦设立SPV公司(全资子公司),收购由FCCTAps.公司持有的老牌燃料电池厂商IRDFuelCellsA/S公司66%的股权。公司拟通过控股IRD公司,快速进入燃料电池核心零部件领域。

11、卫星石化

卫星石化(002648)在接受投资者调研时表示,公司副产高纯度氢气,目前90万吨的PDH装置产生的氢气除了供给配套的22万吨双氧水装置外,每年仍有2.6万吨富余。另外,在建的乙烷裂解制乙烯装置未来能释放16万吨的氢气,公司将不断探索副产氢气的高附加值应用,打造清洁能源产业。
2018年营业收入100.29亿,净利润9.41亿

12、吉电股份

吉电股份在投资者互动平台中透露,目前吉林省白城市政府正在制定氢能发展规划,公司正在积极配合政府开展规划编制,并开展氢能项目前期论证工作,根据白城市总体规划安排推进项目开发。
2018年年度报告。报告期内,公司实现营收73.01亿元,同比增长43.09%;归属于上市公司股东的净利润为1.15亿元,实现扭亏为盈;经营活动产生的现金流量净额为23.65亿元,比上年同期增长71.14%。

13、嘉化能源

嘉化能源28日晚公告,公司于28日在嘉兴与三江化工有限公司(下称“三江化工”)及空气化工产品(中国)投资有限公司(下称“空气化工”)共同签署了《氢能综合利用三方战略合作框架协议》。后者是世界上领先的商用氢气供应商和液态氢气供应商。

14、英威腾

主营电气传动产品,与爱德曼在氢燃料发动机和系统总成领域合作,其主要生产燃料电池核心部件、电堆和提供动力总成
2018年年报,公司2018年1-12月实现营业收入22.28亿元,同比增长4.98%,电气设备行业已披露年报个股的平均营业收入增长率为12.14%;归属于上市公司股东的净利润2.24亿元,同比下降0.74%,电气设备行业已披露年报个股的平均净利润增长率为4.31%;公司每股收益为0.30元。
15、金通灵

公司2018年成立了江苏金通灵氢能机械科技有限公司(下称“金通灵氢能”),从事氢能燃料电池压缩机、氢能备用应急电源研发、生产、销售等业务。
金通灵氢能与如皋经济技术开发区签订了《氢能源产业投资项目合作框架性协议书》,进行燃料电池空气压缩机和氢能备用电源的研发制造、智慧能源 岛、加氢站、生物质制氢基地、压缩空气站等项目投资、建设、运营,有利于公司压缩机技术研发、生物质气化提氢技术、氢能利用技术的研发及相关科技成果的产业化
公司2018年1-12月实现营业收入20.16亿元,同比增长37.79%,通用设备行业平均营业收入增长率为22.79%;归属于上市公司股东的净利润1.06亿元,同比下降15.39%,通用设备行业平均净利润增长率为31.40%。

16、鸿达兴业

氢气作为氯碱工艺中重要的产品和原材料,在氯碱行业中主要用电解饱和盐水来制取,电解后释放的氢气经过干燥、压缩用于生产聚乙烯或者进一步提纯后供应给氢产业链下游。鸿达兴业全资子公司乌海化工氯碱产品在生产过程中有大量电解制氢气用于生产需要,但同时也存在氢气富余的情况。为提高资源能源利用效率,近年来乌海化工通过整合公司产业优势,加大氢气的存储及应用研究。

17、新大洲A

持有新源动力3.42%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。
预计2018年公司大幅亏损,预计亏损7亿至8亿元。

18、长城电工

持有新源动力8.99%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产.
2018年公司营业收入17.8亿元,同比下降6.31%,净利润1157万元,同比下降30.2%

19、德威新材

分别投资1000万美元,获得美国燃料电池公司55%的股权、美国混动10%的股权,标的主营为燃料电池商用巴士和卡车动力系统和牵引系统总成及其核心组件的研发和生产。公司引入美国混动先进的动力系统技术,积极推进氢燃料电池汽车产业化进程及氢燃料电池技术的商业化;与新源动力签订了《氢燃料电池技术及产业发展战略合作协议》,新源动力是中国第一家燃料电池产业化的股份制企业,是国内氢燃料电池行业的领导企业。

20、贝斯特

与客户共同研发合作氢燃料电池的核心功能零部件, 2019年2月18日贝斯特在互动平台上表示,公司已提前涉足氢燃料电池业务,并取得一定成效。截至目前,公司已成功交付了下游客户霍尼韦尔 氢燃料电池核心配套组件,应用于日本本田clarity新能源汽车的生产制造。公司2018年营业收入7.46亿元,同比增长11.21%净利润1.6亿元,同比增长14.49%。

21、东华能源

公司规划率先在苏浙沪地区布局投资建设氢燃料电池汽车加气站,目前已在南京注册成立项目公司江苏清洁能源发展有限公司,旨在发展在南京地区开发建设车用LPG加气和加氢站。子公司东华汽车和江苏港城共同成立江苏东华港城氢能源科技有限公司,东华港城加氢站是目前江苏地区首个商业化运营加氢站。
预计2018年归属上市公司净利润10.63亿至15.94亿元,同比增长0.00%-50%

22、中国神华中国石油中国石化
投资氢能项目,涉足加氢站建设

23、汉钟精机

公司计划切入电堆空气压缩机和氢循环装备,19年1月互动平台表示,已研发出应用于燃料电池产业的空气压缩机产品。
2018年公司收益同比增加40.27%

24、先导智能

目前公司已经与科研院所,车企展开合作,研发了膜电极自动生产线,电堆组装线等。
2018年度报告,报告期内,公司实现营业收入38.90亿元,同比增长78.70%;归属于母公司所有者净利润7.42亿元,同比增长38.13%,利润分配预案为每10股派现2.8元(含税)。业绩预告显示,公司2019年一季度实现归母净利润介于1.73-2.25亿元之间,同比增长0-30%。

25、科恒股份

子公司浩能科技生产的氢燃料电池质子交换膜的涂布设备已经成功销售多台并有多个客户,与国外客户的合作也在洽谈中。
公司2018年1-12月实现营业收入22.02亿元,同比增长6.88%,其他电子行业平均营业收入增长率为4.57%;归属于上市公司股东的净利润5613.99万元,同比下降54.13%,其他电子行业平均净利润增长率为25.48%。

26、北方稀土
布局燃料电池催化剂环节

27、福瑞特装

以车载高压供氢系统和加氢站设备为主,开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV供氢系统研发多块氢能业务;17年8月,签署FCV物流车合作协议,参与佛山的全国首条正式商业化载客运营的氢能源公交示范线;18年合作完成2座符合国家标准的商业化加氢站建设运营;18年6月转让所持氢能装备56%股权。以车载高压供氢系统和加氢站设备为主,开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV 供氢系统研发多块氢能业务
公司2018年1-12月实现营业收入14.45亿元,同比下降17.19%,通用设备行业已披露年报个股的平均营业收入增长率为19.79%;归属于上市公司股东的净利润1282.23万元,同比下降74.88%,通用设备行业已披露年报个股的平均净利润增长率为23.20%;公司每股收益为0.03元。同时,公司发布2019年一季度业绩预告,预计2019-01-01到2019-03-31业绩:净利润260万元至330万元,增长幅度为11.15%至41.08%,上年同期业绩:净利润233.91万元;

28、东旭光电
认购亿华通5.51%股权,参股氢能源第一独角兽

29、宗申动力

合资成立(占90%)重庆宗申氢能源科技有限公司,分阶段启动实施车用氢燃料电池系统等研发或产业化项目;17年11月称氢燃料电池系统在工业叉车和物流车进行测试

30、南都电源

持有新源动力8.12%股权,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。

31、科力远

拥有镍氢电池线,满足6万辆混动汽车的需求,产品是目前氢燃料电池汽车电电混合动力最佳辅助电源;18年8月,8.19亿收购CHS36.97%股权(合计持有87.99%),标的主营混合动力系统,其中电电混合动力是用于氢燃料电池电动汽车的混合动力系统。
董秘回答燃料电池方面的成果时称:2017年至今,公司建成了国内先进的膜电极研究洁净实验室与催化剂合成与检测实验室。目前实验平台上,已具备较完整的膜电极电性能测试评价能力、催化剂关键性能测试评价能力;在合成制备能力方面,膜电极实验室中能制备功率密度达到国内较先进水平的膜电极样品。催化剂实验室中已可获得与目前最成功国际商业催化剂水平相当的催化剂样品。针对国内膜电极工程化方面,完成了工程化的技术路线的论证,并针对该技术路线中的关键制备技术,通过在日本著名的膜电极工程化设备供应商的上线实测验证,已突破其中适于工程化设备的浆料配制课题。

32、长盈精密

16年投资400万(占比20%)设立氢源动力,布局氢燃料电池及关键部件。
公司2018年1-12月实现营业收入86.26亿元,同比增长2.3%,电子制造行业已披露年报个股的平均营业收入增长率为20.55%;归属于上市公司股东的净利润3846.57万元,同比下降93.26%,电子制造行业已披露年报个股的平均净利润增长率为12.05%;公司每股收益为0.04元。
同时,公司发布2019年一季度业绩预告,预计2019-01-01到2019-03-31业绩:净利润3782.95万元至4539.54万元,增长幅度为25%至50%,上年同期业绩:净利润3026.36万元;

33、安泰科技

金属双极板已实现巴拉德供货,另外拥有气体扩散层等业务,在质子交换膜和催化剂布局。
2018年年报,公司去年实现营业收入50.54亿元,同比增长8.46%;净利润亏损2.18亿元,同比下降467.85%,成为其上市后亏损最大的一年。

34、中国动力

2018年10月17日互动平台称,公司全资子公司武汉长海电推依托参与国家重大科研项目的技术研究以及军品技术积累的优势,已初步形成氢燃料电池技术产业化布局。

35、滨化股份

与亿华通合资设立山东滨华氢能源有限公司(公司占比90%)发展氢能领域技术,亿华通是国内领先的、专业从事氢燃料电池动力系统及氢基础设施的公司。主要业务方向是为氢燃料电池汽车加氢站提供合格的氢气。
公司2018年度实现收入67.5亿元,同比增长4.4%,实现归母净利润7.0亿元,同比下降15.0%。

36、三花智控

三花智控在互动平台表示,公司产品已在混合动力车中使用,并已在研发氢燃料电池车上使用的相关产品。
2018年实现营收108.36亿元,同比增长13.1%;净利12.92亿元,同比增长4.56%;每股收益0.61元。

37、隆盛科技

加拿大工程院院士姜晶签订了合作协议,合作建立系能源汽车燃料电池核心关键零部件的战略研发平台
互动平台回复:公司将位于无锡市新吴区城南路231-3号的老厂区作为新能源汽车零部件的生产基地,目前已对该厂区进行了相应的专业化改造。公司在新能源汽车燃料电池关键零部件技术正在积极推进中,后续进展内容请持续关注公司相关公告,谢谢!!

38、贵研铂业

主营业务为铂系金属深加工,铂金是燃料电池主要阳极催化剂原料,是构成电池成本的主要部分。

氢能源电池的分类:
制氢、储运氢、加氢站、电堆材料、电堆及系统、氢能装备
制氢:华昌化工、东华能源
储运氢:大洋电机、厚普股份、鸿达兴业
加氢站:美锦能源、厚普股份、鸿达兴业、华昌化工、东华能源、中石油
电堆材料:安泰科技、金通灵、贵研铂业
电堆及系统:雄韬股份、雪人股份、大洋电机、潍柴动力、东方电气、德威新材
氢能装备:星云股份、先导智能、科恒股份

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19-04-07 07:02

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rush10

19-04-06 22:36

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氢能源概念很正的低位低价叠加化工属性的鸿达兴业,业绩好趋势也出来了,下周化工板块爆发感觉值得关注
华生看盘

19-04-06 20:34

0
感谢兄弟的不辞辛苦!学了!
万里桃花

19-04-06 20:20

0
美锦  华昌  滨化  大势所趋
四海逍遥生

19-04-06 20:18

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技术面  雪人股份中长线潜力最大  未经大幅炒作  看到摸30
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19-04-06 20:06

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19-04-06 20:06

1
高原孤影

19-04-06 19:42

0
@zwsky5566 已经从龙变成虫了
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19-04-06 19:29

0
谢谢补充
牛僮

19-04-06 12:55

0
无论氢燃料汽车和混合动力汽车,毫无例外都聚焦到科力远

  丰田的混合动力系统是氢燃料汽车的基础,而混合动力电池则是科力远的镍氢动力电池。
  近5年在电动车政策重金补贴下,少有车企动力企业加大镍氢动力电池产能,全球仅有丰田和科力远扩增镍氢动力产能。
  而丰田的产能不够自身需求;科力远是国内混动车镍氢动力电池顶级几乎是唯一生产供货商。且科力远独家的镍氢工艺技术和中间产品材料也是丰田电池厂的供货商。
  科力远在混动和氢动汽车占据了一个咽喉瓶颈位置!在海量的汽车市场面前,决定了科力远将十倍百倍爆发增长!

  为什么说氢燃料电池车是混动汽车 前景如何?2019-04-01 07:47:37 来源: 车云网(北京)举报7易信微信QQ空间微博更多
  “中国已经形成了电-电混合的技术优势,适合燃料电池技术的特点。”
  全国政协副主席、中国科学技术协会主席、前科技部部长万钢,是氢燃料电池技术路线的支持者。他在论述中国氢燃料电池技术的时候,经常提及前面这个论断。
  氢燃料电池既然这么好,为啥还要混合驱动汽车?中国搞“电-电”混动,是不是因为技术水平太差了?现在能否判定氢燃料电池技术的前景?
  我们逐个来分析分析。
  1电电混合的由来
  汽车行驶在道路上,行驶状态不断变化,上下坡、加减速,需要发动机/电动机输出不同的功率。如果一辆燃料电池汽车,通过燃料电池发电直接驱动电机,就需要燃料电池不断变化功率载荷。
  然而,燃料电池似乎并不太喜欢变载,变载必须让进气(氢气、空气)等外部条件随之变化。
  从燃料电池电堆(燃料电池系统最核心的发电单元)的角度看,电堆的主歧管流道、入口流道、分配流道、(反应)微流道等等,都是基于某一工况范围设计的。现在电堆功率越设计越大,动辄百千瓦上下。迫于对功率密度的需求,往往要通过大电流密度实现。这让通气条件在全工况下适应非常困难。在负载过大或过小时,电堆可能只能短时间工作,以避免因水热问题造成损坏。
  从系统角度讲,燃料电池的辅助系统(BOP,Balance of Plant)似乎也不太喜欢变载。比如空压机会有最合适的一段输出区间,此区间空压机效率较高,且工作稳定。另外,比如更简单的管路,由于管径固定,如果气体量太小,那么气体压力无法控制;如果气体量太大,那么会有很大的压降损失,甚至造成密封失效。
  从能量角度讲,所有“体外循环”的电池,在工作过程中,都会有能量的损耗。因为维持电堆运行的供气系统、冷却系统都会消耗能量。当电堆出力较低时,BOP待机功耗相对纯电动系统更大(如同汽车怠速的效果)。同时电堆低功率出力时,为了平衡流场设计和水热管理,往往进气计量数更大。系统能效整体降低。

  现代FCV
  虽然燃料电池不喜欢变载,但并不代表不能变载。可以通过系统管理来实现。但这是个及其复杂的过程。当系统要求电堆出力提高时,氢气和空气的进气量随之提高,电堆电流密度上升,电堆输出功率上升(但可能伴随效率下降),发热量也随之上升。冷却系统控制冷却泵增加循环水量。氢循环泵循环量增大,阴极(或阳极)排气量和排水量也随之发生变化。
  与此同时,电堆单池之间的差异也可能随之增大,系统会采取诊断和保护措施……
  可能就是上坡跟车时的一脚油门,系统就要做出一连串的复杂动作。如果哪一步没跟上,燃料电池就像一台涡轮迟滞明显的早起涡轮增压发动机,甚至直接故障。同时,频繁的功率变化也会让燃料电池的寿命加速衰减。
  因此,燃料电池整套管理机制,要设计的相当严谨。如果说传统电动车是电和热的组合,那么燃料电池则至少多出两个维度:气体(氢气和空气)和水(氢氧反应产生的水以及冷却液)。电、热、空、氢、水五场合一,相互联动。再加上日益增大的单堆功率,让系统的控制难度呈几何级数上升。燃料电池的成本当中,系统成本至少占三分之二,也是可以理解的。
  电电组合的出现,可以降低系统管理的难度。因为大部分情况下,通过电池可以减小电堆功率的调节范围。当前,电电混合的常见形式有三种。分别是能量存储、功率平衡、增程续航。
  (1)“丰田模式”:能量存储型

  在丰田的系统中,搭载了镍氢电池以实现电电混合。而镍氢电池的作用,主要用于能量的回收储存,这是丰田的表述。能量存储并非目的,将能量转化成可用动力才是关键。因此,我认为“丰田模式”的电电混合,仍是以“削峰填谷”作为目标。
  丰田选择镍氢电池实现电电组合,我想多半是来自于丰田在普锐斯上技术的积累。在普锐斯上,丰田配置了168个单体电压为1.2V的镍氢电芯,总储能容量为1.3kWh,藉此保证普锐斯的发动机始终在最“佳”的工作状态。
  在城市行驶的工况下,普锐斯的管理系统,将电池的充放电深度控制在很小的范围之内,而仪表盘上的SOC显示,只是电池可用范围上的消耗百分比。浅充浅放的使用场景,保证了镍氢电池的寿命。
  Mirai借鉴了相似的结构。将镍氢电池与燃料电池耦合相连。在刹车时,回收能量存储与电池当中。通过燃料电池发电和能量回收,始终保证镍氢电池在“合适”的SOC范围。在系统变载时,镍氢电池向系统输出瞬时功率,让系统更加平顺。
  同时,镍氢电池属于“水系”电池,因此在使用过程中,相比锂电池,在出现故障时,电池本体起火的可能性更低。因此,就安全性来说更胜一筹。
  简单总结丰田的电电混合模式,从表面上看,是对于能量的回收。但是其本质,还是“削峰填谷”,从而让燃料电池工作在最佳的状态。
  (2)本田模式:功率平衡型
  本田对燃料电池汽车的开发,可以追溯到上世纪的80年代。第一代FC样机的实验,实在奥德赛上完成的。时隔三十年,本田的Clarity,又以全新的姿态,展现FCV的技术。
  本田的核心技术,是将燃料电池发动机集成到和V6标准发动机相同的大小。这让Clarity在布置上,可以大量借鉴传统汽车的结构,降低设计风险。

  本田的电电混合系统,由燃料电池、锂离子电池通过本田特有的部件FCVCU进行连结。

  燃料电池电压控制器(FCVCU)是实现“本田模式”的关键部件,它是一种高效的电压调节装置。应用SIC-IPM,(我对这个技术的翻译是碳化硅智能电源模块,不知道官方有没有更炫的名字。)让本田以极小的体积实现对燃料电池电堆电压的转化。
  下图是FCVCU的工作原理图。相比丰田强调的回收制动能量,本田的电电混合技术更加强调对功率的提升。本田通过FCVCU将燃料电池电压提升至500V,燃料电池可以和锂离子电池同时出力。在最高功率时,锂电池出力占整个系统的30%。

  揣测本田的设计思路,就是通过电压的控制,增加锂电池对系统出力的比例,反向也能让燃料电池出力范围变化更加缓和。
  (3)增程续航
  市面上还有另外一种燃料电池和锂电池混合的电电混动技术:即燃料电池只为锂电池充电,锂电池单一驱动电机。我曾在展会上见过类似的应用。燃料电池在几个相对固定工况下工作,使控制难度进一步降低。但是这种纯粹以“增程”为目的的FCV应用,本质上是牺牲功率换取续航的做法。
  总结一下电电混动的技术,简单说就是储能电池像一个蓄水池般不断地充放调整,以平衡系统的功率特性和容量特性。各家技术的区别,在于所配备“蓄水池”的大小不同。如果单从技术上来评价,丰田仅仅配备了2kWh的镍氢电池,在燃料电池管理技术上来说,最为先进。但也要从成本和寿命上综合考虑。
  2燃料电池汽车的优势在哪
  与电动汽车相比,燃料电池汽车在形式上更加符合汽车的要求。一般来说,燃料电池汽车在几分钟,便可充满满足500公里续航的氢气;而特斯拉的Model S,最多只能保证在20分钟内充满续航300公里的电能。当我们计算成本的时候,很少把使用的方便性计算进去。因此,和很多人观点相同,补充氢气更方便是燃料电池的最核心优势。
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  特斯拉第三代超充峰值功率提升到250kW
  在此,我想追问两个问题。第一个问题,虽然充电更为耗时,可否用商业模式去弥补?
  我曾见过这样一个项目,将充电站和购物休闲相结合?其所谓的痛点,就是帮人们“打发”充电的等待时间,同时产生利润。说实话,我个人对类似商业模式的评价是一个字:尬!也许反过来,一个成熟的商业中心提供一些充电服务更加合适。
  第二个问题,如果在技术上,提高充电桩的功率,让充电更加快速,从而减少等待时间。届时燃料电池还有没有优势?
  虽然技术上也许可行,我觉得并非一个好的解决方案。首先,直流快速充电对电池耐用性和寿命上的伤害,一直是一个让人担心的问题。一些纯电动汽车制造商甚至会直接建议少用快充,以提高电池寿命。其次,提高充电速度,会降低系统的效率,增加能量损失。暂且不提损失的能量有多少,从设计理念上看,多少与绿色理念背道而驰。第三,大面积的快充装置对能源结构有影响。
  从上述分析可以看出,一味地提高充电功率,是既损失效率,又损失电池寿命的做法。未来对新能源汽车的要求可能车型更大,续航时间更长,充电时间更短,这就更加凸显了电池所带来的木桶效应。燃料电池的优势则更加彰显。即使把加氢时间降低到3分钟以内,也不会对电堆有丝毫的影响。
  当然,我们可以寄希望于未来锂电池技术的发展。比如所谓的全固态电池技术。但是,在此我想引用现代的技术专家说的一句话:“虽然我们对未来的创新有所期待,但是终归只是猜想。”
  3氢能更加低效吗?
  1度电,可以让电动汽车行驶5~7公里,但是如果把1度电制造成氢气,再将能量释放出来行驶,那么行驶里程可能只有三分之一。那么为什么一定要用氢气?
  电动车业内的大佬马斯克认为氢是一种低效的能源。能源经过的多次转换,看似远不如直接用电高效。
  相同的质疑声,也会指向纯电动汽车。一些人认为当下的新能源汽车,只是从“烧油模式”转变为“烧煤模式”。
  对此,我们必须明确,能源是从哪里开始计算的?美国能源部提出了2035年全周期能耗(BTUs/miles)的评价。BTU,指的是英热单位,1度电约等于3412BTUs。而所谓全周期,指的是从最初的能源生产到被车轮消耗掉的整个过程。具体如下图所示。

  从上面两幅图,可以看出电动车和燃料电池汽车,在全周期尺度上的能耗,都在相类似的范围之内,并没有太大差别。不论是丰田还是现代,他们都考虑从全周期的尺度上考虑新能源汽车的能效问题。丰田曾表示氢气的生产到灌充至储氢瓶中的过程,相比电的产生并充满电池更加高效,但并未给出此结论的出处,因此仅供大家参考。
  4总结:最后一点担忧
  从2015年新能源汽车飞速发展,我便对电池的回收处置问题开始担忧。燃料电池中催化剂用铂可以从电堆中直接回收,现在如庄信万丰这样的老牌贵金属供应商,已经着手于铂回收技术的开发。而相比之下,锂离子电池的回收,面临着很大的挑战。
  首先电池在回收分解处置,存在着多种化学过程,技术复杂且有技术壁垒。在回收的过程,可能对环境造成较大的影响。同时,缺乏标准化的流程也是问题之一。
  更重要的是,可能没有回收价值。曾有公司对从动力电池中回收锂做了估算,其成本约是从卤水中提取锂的5倍之多。电池成本越低,可回收的价值就越差。经济账算不过来,很难让人有做好这件事的动力。但是如果任由电池内的废弃物任意排放,比如镍和钴,都会对人体产生极大影响。
  进一步讲,任何电池,如果不能形成从生产到回收形成闭环,那很难用“可再生”三个字来形容它。在追求电动化的今天,作为主角的锂离子电池,可能存在着严重的成本失真。当电池回收处置这件事不得不做的时候,本着“谁生产谁负责”的原则,锂电池的成本可能进一步上升。起码可以判断,锂电池的成本不会持续降低,当我们也可以从“全周期”的角度去认识新能源汽车的时候,也许会开始重视那些潜在的成本和收益。
  当前情况下,燃料电池并未形成产业化规模,技术路线尚未定型。在此时时常被牵出来和锂电池作比较,实在不太公平。让汽车走遍千家万户的,并非是发动机的发明者,也不是第一辆汽车的制造者,而是福特的生产线。因此在技术成形之初,对技术成与不成的任何笃信,都显得有几分狂妄。

  丰田Mirai动力系统图示
  我有一次问丰田的一位专家:未来技术方向是什么?
  丰田的专家并未给我明确的答案,而在我们交流的过程中,他不止一次的提到了成本。丰田的今天采取的技术路线,是过去的积累。丰田的未来,要看未来的成本怎样的。
  消费者最优先关心的,并不是能效,或者是不是“电电混合”。但是如果给他们一个合理的价格,好的体验,他们中的一些人会愿意选择更加环保的产品。

  本文来源:车云网责任编辑:王晨君_
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