将汽车作为能量源(三):燃料电池车的潜力

2011-08-22 19:11:50来源: 技术在线

  汽车一直是朝着舒适便捷的交通工具的方向发展的。但在东日本大地震中,把汽车作为应急发电装置和蓄电装置的使用案例层出不穷。汽车可不可以作为新型“电源”,成为未来社会基础设施的一部分呢?本连载将分三次,思考汽车的能量源问题。(第一回、第二回参见此处)

  除了将电动汽车(EV)和插电式混合动力车(PHEV)的蓄电池(电池)用于灾害时和停电时的应急电源外,还能在夏季等电力不足时从车辆的电池向家中供应部分电力、以抑制商用电源电力峰值的“V2G(Vehicle to Grid)”在地震后越来越多地得到了采用。

  上一篇介绍了丰田和日产汽车计划通过经济产业省的实验项目,本田的代表董事社长伊东孝绅也于2011年5月23日宣布了将在今后的电动车辆开发中导入V2H的看法。这是本田在埼玉市推进的将“智能住宅”与电动车辆相结合,以有效利用能源的“E-KIZUNA Project”记者发布会上公布的。日本三大汽车厂商全都表现出了积极致力于V2H的态度。

 
就“E-KIZUNA Project”达成一致的本田代表董事社长伊东孝绅(左)和埼玉市市长清水勇人(右)。

  V2H全面普及后,来自电动车辆电池的电力将开始影响电力基础设施。这种“影响”究竟能有多大的冲击力呢?下面让我们来计算一下。

  日本国内的汽车拥有量约为7900万辆(截至2011年2月底)。假设这些汽车全部是配备20kWh电池的EV,可存储的电力量约为15亿8000万kWh。其中,如果各车辆在电力峰值时用6个小时向电力网供应10%的电力量,则每小时的电力量达到约2600万kWh。按核电换算,相当于约25座反应堆的发电量。另外,如果这些汽车全部是配备5kWh电池的PHEV,每小时的电力量同样可达到约660万kWh,这相当于约6座反应堆的发电量。

  当然,这只是为了算出影响的大小而假定的极端情况,并不现实。稍微现实一点的计算是,假设全部汽车中的3%是EV,20%是PHEV,则每小时的电力量约为210万kWh。也就是说,约相当于两座反应堆的发电量。

可供应100座反应堆发电量的FCV

  不仅是EV和PHEV,就“电源”这一意义而言,受到热切关注的是燃料电池车(FCV:Fuel Cell Vehicle)。

  FCV在2000年代初就因其可能会成为“新一代汽车的主流”而备受关注,但现在主角地位被EV和PHEV夺走。如今仍认为主角是FCV的人可能还很多。“从长远来看,FCV的潜力最大”(富士经济大阪市场本部项目主任渡边启太)。实际上,日本国内的三大汽车厂商(丰田、日产汽车、本田)和10大预定启动氢供应业务的能源企业(JX日矿日石能源、出光兴产、岩谷产业、大阪燃气、科斯莫石油、西部燃气、昭和壳牌石油、大阳日酸、东京燃气、东邦燃气)于2011年1月13日,就2015年向日本市场导入FCV和建设氢气供应基础设施发表了共同声明。

  共同声明表示,日本的汽车厂商和能源企业之间将共同推进“首先建设加氢站,然后从2015年起向市场投放FCV”的方案。具体而言,将率先在日本的首都圈、中京圈、关西圈和北九州地区建设约100处加氢站,从首都圈到北九州的干线道路上行驶的车辆可以沿途加氢。

  日本燃料电池商业化协会(FCCJ)制定的目标是,2025年普及200万辆FCV,建设1000处加氢站。富士经济就FCV的动向预测,日本国内市场2025年将扩大至约160万辆的规模。FCV配备发电能力达70k~100kW的燃料电池,因此估计2025年累计发电能力将超过1亿kW。这相当于大约100座反应堆的发电量,非常庞大。

  当然,如果FCV的燃料电池24小时满负荷运转,会加速燃料电池劣化。即便如此,在紧急时和电力不足时,车辆用户也可充分满足数小时的自家用电。因此,在V2H和V2G构想中,除了EV和PHEV外,还需要将FCV作为分散电源使用。本田的伊东社长在5月23日的发布会上曾宣布,将把FCV作为强有力的发电源,推进电动车辆的开发。

  日本发生东日本大地震后,日本社会要求汽车发挥的作用正发生着巨大变化。今后的课题是,为了在家中和各地区充分利用这种新的汽车功能,要尽快完善社会基础设施和相关法律。

 
从数量来看,家用燃料电池在推动燃料电池市场发展(a)。不过,从发电能力来比较,预计每辆车的发电量高达70k~100kW的燃料电池车2025年累计发电量将超过1亿kW(b)。图由《日经电子》根据富士经济的资料制作(摘自《日经电子》2011年5月2日号特辑“能源维新”)。

关键字:汽车  作为  能量  燃料电池车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0822/article_4254.html
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