德国的氢能产业发展现状综述
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1.加氢站建设数量在2017年增幅居世界第一。截至2017年底,德国共有56座加氢站,德国的公共加氢站数量比2016年增加一倍,增幅居世界第一。预计到2019年,德国加氢站数量将增加到100座,其中已经详细规划好了31座加氢站的地理位置。德国加氢站的数量已超过美国,仅次于日本,成为全球拥有加氢基础设施数量排名第二的国家。在此之后,进一步的扩张将取决于燃料电池车运营数量的增长,到2023年,德国规划将建设400个加氢站的建设目标。
2.燃料电池热电联供系统应用较为广泛。德国是欧洲住宅热电联供燃料电池系统的主要市场,拥有2000个微型热电联产系统。自2016年以来,国家氢能及燃料电池技术创新计划(NIP)已为此类购买者提供约10000欧元(1千瓦系统)的补贴。
3.在移动领域应用较少。尽管国家氢能及燃料电池技术创新计划(NIP)的大量资金都投入到这个领域,但德国燃料电池运营车辆仍然较少,补贴较低。截至2016年,约有240辆燃料电池汽车和16辆燃料电池公共汽车登记。德国为燃料电池车的购买者提供补贴较少,仅为4000欧元(约合人民币3.12万元),而挪威、丹麦和日本向燃料电池车购买者提供15000欧元(约合人民币11.7万元)至20000欧元(约合人民币15.6万元)的补贴。
4.燃料电池技术水平不断提升,燃料电池效率和寿命稳步提高,成本大幅下降。效率方面,固定应用领域,低温聚合物电解质膜燃料电池(LT-PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)效率为40%,高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)效率为30%。2016年,家庭能源应用的总效率达到85%~90%,对于工业应用,尚未达到固体氧化物燃料电池(SOFC)要求的至少60%电效率的目标。在移动应用方面,低温聚合物电解质膜燃料电池(LT-PEMFC)已成为最常见的燃料电池类型,该技术实现了55%的发电效率,这仍然与美国能源部(DOE)2015年峰值电效率达到60%,到2020年达到65%的目标存在一定差距。
5.燃料电池寿命方面,自2011年以来,固定应用中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)的平均寿命增加一倍,达到约25000小时;固体氧化物燃料电池(SOFC)的寿命增加了4倍,达到约40000小时。与此同时,日本领先的燃料电池已达到质子交换膜燃料电池(PEMFC)70000小时和固体氧化物燃料电池(SOFC)90000小时的使用寿命,燃料电池寿命仍是商业化的障碍。在移动应用中,低温和高温聚合物电解质膜燃料电池的使用寿命从2011年的1000小时增加到现在的约5000小时。
6.燃料电池成本方面,现在德国生产的许多类型的燃料电池成本与2006年相比不到一半,在固定应用中,燃料电池成本下降了60%至80%,在同一时期,领先的日本制造商通过更高产量生产燃料电池,成本下降率高达85%,只有更大规模生产才能更加节约成本,成本将继续影响市场活跃程度。
参考文献:
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