電(diàn)力監測設備60v寬溫鋰電池優缺點
由於能源需求的(de)日益增長,化石燃料的消耗與CO2排放總量快速上升,“清潔(jié)、低碳、安全、高效”的能源變革已是大勢所趨(qū)。可(kě)再生能源(如太陽能、風能、水電等)作為替代能源大規模使用卻(què)受限於其固有的間歇性、波動性與隨機性;而氫是一種潔淨的二次能源載(zǎi)體,能方便地轉換成電和熱,轉化效率較高,有多種來源途徑。采用可再生能源實現大規模製氫,通過氫氣(qì)的橋接作用,既可為(wéi)燃(rán)料電池提供氫源(yuán),也可綠色轉化為液(yè)體燃料(liào),從而有可能實現由(yóu)化石能源順利過渡到可再(zài)生能源的可持(chí)續循環,催生可持續發展的氫能經濟。氫能作為連接可再生(shēng)能源與(yǔ)傳(chuán)統化石能源的橋梁,可以為實現(xiàn)“氫經濟”與現在或“後化(huà)石能源時代”能源(yuán)係統起到橋接作用(yòng)。因此,氫能作為(wéi)潔淨能(néng)源利用是未來能源變革的(de)重(chóng)要組成部分。
氫燃料電池具有燃料能量轉化率高、噪音低以及零排放等優點,可廣泛應用於汽車、飛機(jī)、列車等交(jiāo)通工具以及固定電站等方麵。從燃(rán)料電池在載人航天、水下潛艇、分布式電站獲得應用以來,燃料電池一直(zhí)受到各國政府和企業(yè)的關注,其研發(fā)、示範和商業化(huà)應用的資金投入不(bú)斷增加。在未來煤電占比相對較低的情況下,由(yóu)於風能(néng)、太陽能等可再生能(néng)源技術規模的增大,整個上遊的電源結構會越(yuè)來越清潔。在這種結構下,新能源汽車特別是純電動汽車、基於電解(jiě)水製氫的燃料電池(chí)汽車,排放強(qiáng)度會(huì)明顯下(xià)降。而燃料電池汽車不同於(yú)純電動汽車的是,它實現了上遊發(fā)電和終端用電在時間上的(de)“分離”,進而使得氫能相比於波動性(xìng)較大的風能和太陽能(純電動車技術路線)的互補能力更(gèng)強。因此,發展氫能和氫燃料電池具有巨大的能(néng)源戰略意義。
鋰電池,鉛酸(suān)蓄電池,燃料電池,鎘鎳電池,鎳氫電池,幹電(diàn)池這些電池有很大的區別
國外氫能與燃(rán)料電池發展現狀及分析
全球範圍來(lái)看,世界(jiè)主要發達國家從資源、環保等角度出發,都十分看重(chóng)氫能的發展(zhǎn),目前氫能和燃料(liào)電池已在一些細(xì)分領域初(chū)步實現了商業化。2017年(nián)全球燃料電池的(de)裝機量達到670兆瓦,移動類裝機量455.7兆瓦,固(gù)定式裝機量213.5兆瓦。截至(zhì)2017年12月,全球燃料電池(chí)乘用車銷售累計接近6000輛。豐田Mirai共計銷售5300輛,其中美國(guó)2900輛,日本2100輛,歐洲200輛,占全球燃(rán)料電池(chí)乘用車總銷量的九成以上。截至2017年年(nián)底,全球共有328座加氫(qīng)站,歐洲擁有139座正在運(yùn)行的加氫站,亞洲擁有118座,北美擁有68座。目前(qián)氫(qīng)燃料電池及氫(qīng)燃(rán)料電池汽車的研發與商業化應用在日本、美國、歐洲迅速發展,在製氫、儲氫、加氫等環節持續創新。
1、美國氫能與燃料電池發展現狀
美國氫能的生產和儲運有AirProducts、Praxair等世界先進的(de)氣體公司,並且有技術領先的質子膜純水電解製氫公司,同時還掌握著液氫儲氣(qì)罐、儲氫罐等核心技術(shù)。液氫方麵,美國在液氫生產規模、液氫產量、價格方麵都具有絕(jué)對優勢。美國(guó)燃料電池乘用車和叉車保有量領先全球:豐田Mirai在美國銷售了超過2900輛燃料電(diàn)池汽(qì)車(chē)。美國擁有世界最大的燃料電池叉車企業PlugPower,目前已有超過2萬輛(liàng)燃料電(diàn)池叉車,進行了超過600萬次加氫操作。加氫站建設方麵,目前北美分布的68座加氫站僅(jǐn)1座位於加拿(ná)大,其餘全部分布在美國,其加州地(dì)區集中度最高。美國燃料電池汽車液氫使用量非常高,全年液氫市場需求量的14%都被用(yòng)於燃料電池車。
鋰電池的功率是(shì)核定(dìng)鋰電池的重要指標
2、日本氫能與燃料(liào)電池發展現狀
日本由於資源短缺,政府對氫能和燃料電池的推廣力度在世界範圍內都是最大的。目前(qián),日本在家庭用燃料電池(chí)熱電聯供固定電站和燃料(liào)電池汽車商業化運作方麵都是最成功的。早在2014年(nián)4月製定的“第四次能源基本計劃”,日本政府就明確提出了加速(sù)建設和發展“氫能社(shè)會”的戰略方向。所謂“氫能社(shè)會”是指將氫能廣泛應用於社會日常生活和經濟產業活動之中,與電力、熱力共同構成二次能源的三大支柱。據此,2014年6月,日本經(jīng)濟產(chǎn)業省製定了“氫能與燃料電池戰略路線圖(tú)”,提出了實現“氫能社會”目標(biāo)分三步走的發展路線圖(tú):到2025年要(yào)加(jiā)速推廣和普及氫能利用的市(shì)場(chǎng);到2030年要建立大規模氫能供給體係並實現氫燃料發電;到2040年要(yào)完成零(líng)碳氫燃料供給體係建設。截至2018年(nián)1月,日本(běn)燃料電池乘用車保有量約2000台,燃料電池大巴預計(jì)2020年增加到100台。從目前的燃料電池汽車價格、保有量和加注站數量來(lái)看,日本尚處(chù)於燃料(liào)電池汽車社會的搖籃期(qī),預計2050年將是日本燃油汽車全麵向(xiàng)燃料電池汽車過渡之年。
鋰電池的電壓由於材料不(bú)同電壓不一樣
3、歐洲氫能與(yǔ)燃料電池發展現狀
近期,歐(ōu)洲燃料電池和氫能事業聯合組織(FCHJU)發布(bù)了“歐洲氫能路線圖(tú)”(圖1)。該路線(xiàn)圖提出(chū)了歐洲氫能未來30年的發展規劃(huá),並(bìng)得到歐洲(zhōu)17家氫(qīng)能公司和組織的支持。該(gāi)報(bào)告認為,氫是歐洲能源轉型的重要元素,到2050年可占最終能(néng)源需求的24%並提供540萬個工(gōng)作崗位。為(wéi)了實現歐洲二氧化碳減(jiǎn)排目標(biāo),必須發展氫能。對於諸如天然氣網、運輸(特別是重型車輛)關鍵部分的(de)規模脫碳(tàn)、高級燃料和化學原料需要大量使用氫氣。
此外(wài),氫氣可以解決大規模整合可再生能源以及實現低(dī)成本季節性儲能和跨區域有效清潔能源運(yùn)輸中(zhōng)的技術難題。報告認(rèn)為,到2050年,氫能將在各個領域發揮重要作用,並為了實現歐洲2050年氫能產業目標,設置了短期和中期目標。報告預測,到(dào)2050年,歐洲10%—18%建築的供暖和供電可以由氫能提供;工業中23%的(de)高級熱能可由氫能提供。報告指出,氫能(néng)的使(shǐ)用將帶來巨大的社會、經濟和環境效益。到2030年,氫能的預計部署將為歐盟公司的燃料和相關設備創造約1300億歐元的(de)產(chǎn)業;到2050年達到8200億歐元。氫能將為(wéi)歐盟工業創造一個本地市場(chǎng),作為在全球氫能(néng)經濟中競爭的跳板。2030年的出口潛力估計將達到(dào)700億歐元,淨(jìng)出口額將達到500億歐元。
4、韓國氫(qīng)能與(yǔ)燃料電池發展現狀
韓國在氫能和燃料電池領域也有較強的規劃布(bù)局,但是其相關技術(shù)實力較歐、美、日略遜(xùn)一籌(chóu)。以現代等汽車企業為依托(tuō),韓國政府未來5年內用於氫燃料電池以及(jí)加氫站的補貼將達到(dào)20億歐元。目標(biāo)是到2022年為15000輛燃(rán)料電池(chí)汽車和1000輛氫氣公交(jiāo)車提供資(zī)金。其中(zhōng)資助計劃包括310個(gè)新的氫氣加氣站,政(zhèng)府還將製定使用法規(guī)。韓國政府於2019年1月發布“氫能經濟發展路線圖”,旨在大力發(fā)展氫能產(chǎn)業,以(yǐ)引領全球氫燃料電池汽車和燃料電池市場發(fā)展。
電動汽車用鋰電池對能(néng)力密度的(de)要(yào)求越來越高
根據該路線圖(tú),韓(hán)國政府(fǔ)計劃到2040年氫燃料電(diàn)池汽車累計產量由2018年的2000餘輛增至620萬輛,氫(qīng)燃料電池汽車充電站從現有的14個增至1200個。韓國政府表示將開始為燃料電池出租車和卡車提供(gòng)補(bǔ)貼(tiē),到2022年燃料電池公交車數量將增加到2000輛,並預計在2021年開始用燃料電池(chí)車取代燃油警車。在固定式燃(rán)料電池方麵,韓國目前的發展重點在於大型燃料電池(chí)發電站。韓國鬥山集團是推動該項目建設的主體。2017年6月(yuè),該集團完(wán)成(chéng)了韓國最大的(de)氫能燃料電池發電站(zhàn)的建設,而(ér)該發電站的建設成本大約有3600萬美元。據報道,該發電站每年可生產144台440千瓦的燃料電池係統,可以滿足市場的需求。