狮子会金融 我们专注于通过资本市场融资和商业咨询活动帮助汽车和卡车行业的公司。我们将氢气燃料在车辆中的应用概况放在一起。我们评估了在研究和开发氢气在移动和运输行业的应用方面的重大投资,包括汽车、卡车和多用途车辆。

氢能汽车使用以氢为动力的燃料电池供电,而不是从电池中汲取电力。制造商在设计车辆的过程中,通过电动机的大小来确定车辆的功率,电动机从适当大小的燃料电池和电池组合中获得电力。汽车制造商设计电池的目的是回收制动能量,在短时间加速时提供额外的动力,并使燃料电池提供的动力平稳,在低功率需求时可选择空转或关闭燃料电池。在反应过程中,氢气和氧气结合产生电能,并产生无害的水蒸气作为副产品。如果最初的化学反应足够大,就能驱动整辆汽车。氢燃料箱的加油过程与汽油车或柴油车基本相同。这与全电动汽车不同,全电动汽车的动力和能量都与电池的大小密切相关。

氢氧反应产生的能量通过燃料电池运行,产生电力而不是爆炸。释放出极大量的能量,而没有有毒的副产品,这就是氢燃料电池成为电动汽车的伟大动力源的原因。氢气本身可以通过反向运行这个过程来生产,这被称为电解。在水中运行电流,将H2O分离成氢和氧。氢气是在一个叫做蒸汽-甲烷转化的过程中从天然气中大规模生产出来的,在这个过程中,高温高压的蒸汽与天然气结合,生成氢气。这个过程确实会产生一些二氧化碳,所以氢气燃料本身并不是百分之百的清洁。
随着电池电动汽车的兴起,汽车行业正在努力解决其对驾驶者带来的两大弊端。首先,如果没有快速充电器,电池汽车可能需要几个小时才能充满电;其次,即使电池充满电,大多数电动汽车在加满油的情况下也很难行驶传统汽车一半的距离。氢燃料电池汽车则不存在这些问题。氢气可以像汽油一样泵入汽车油箱。你可以像使用汽油或柴油一样快速加满氢气。一旦油箱加满,燃料电池汽车可以像汽油车一样行驶很远。
来源于 大众机械》杂志

来源于 能源效率和可再生能源

电池(辅助):在电力驱动车辆中,辅助电池在牵引电池投入使用前提供电力启动汽车,同时也为车辆配件提供动力。
电池组:该电池储存再生制动产生的能量,并为电动牵引电机提供补充动力。
DC/DC转换器:该装置将来自牵引电池组的高压直流电转换为运行车辆附件和给辅助电池充电所需的低压直流电。
电动牵引电机(FCEV)。 利用来自燃料电池和牵引电池组的电力,该电机驱动车辆的车轮。一些车辆使用电机发电机,同时执行驱动和再生功能。
燃料电池堆:一个由独立的膜电极组成的组件,使用氢气和氧气来产生电力。
燃料箱(氢气:将氢气储存在车辆上,直到燃料电池需要。
电力电子控制器(FCEV:这个单元管理由燃料电池和牵引电池提供的电能流,控制电动牵引马达的速度和它产生的扭矩。
燃油加注器:燃料分配器的喷嘴连接到车辆上的容器上,以填充油箱。
热力系统(冷却)--(FCEV):该系统保持了燃料电池、电动机、电力电子设备和其他部件的适当工作温度范围。
传动装置(电动:传动装置将电动牵引电机的机械动力转移到驱动车轮上。
排放评估
汽油或柴油车 汽油是一种有毒和高度易燃的液体。汽油蒸发时放出蒸汽,汽油燃烧时产生的物质(一氧化碳、氮氧化物、微粒物质和未燃烧的碳氢化合物)造成了空气污染。燃烧汽油还会产生二氧化碳,一种温室气体。(汽油与环境,2020) | |
电动汽车 混合动力车和插电式电动车与传统车辆相比,可以有明显的排放优势。一旦它们行驶起来,也没有化学反应发生,只有电动反应,这要归功于电池之前所充的电。混合动力汽车的排放效益因车辆型号和混合动力系统的类型而异。电动汽车产生零尾气排放,而PHEV在全电动模式下不产生尾气排放。(电动汽车的好处和考虑因素,2020) | |
氢气燃料电池车 氢气可以从不同的国内资源中生产,并有可能实现接近零的温室气体排放。氢气一旦产生,就会在燃料电池中产生电能,只排放水蒸气和暖空气。它为固定和运输能源部门的增长带来了希望。 如果氢气生产的源头来自低排放或零排放源,如太阳能、风能和核能,以及具有先进排放控制和碳封存功能的化石燃料,那么环境和健康方面的好处也可以看到。因为交通部门占美国二氧化碳排放量的三分之一左右,使用这些来源生产交通用氢气可以减少温室气体排放。(氢气的好处和考虑因素,2020) |
成本评估
汽油或柴油车 汽油动力汽车利用了为其存在而建立的现代基础设施。每个角落都有加油站和汽车维修店,拥有一辆汽油车既方便又简单。汽油车对于节省购买车辆的前期费用很有帮助。(汽油车与电动车的好处,2012年) | |
电动汽车 虽然混合动力汽车和插电式电动汽车的能源成本通常低于类似的传统汽车,但购买价格可能会高出很多。随着产量的增加和电池技术的不断成熟,价格可能会与传统汽车持平。(电动汽车的好处和考虑,2020) | |
氢气燃料电池车 要想在市场上具有竞争力,燃料电池的成本必须在不影响性能的前提下大幅降低。至少有一家原始设备制造商预测,到 2025 年,量产燃料电池电动汽车的成本将与混合动力汽车的成本相近。与大部分成本来自原材料的电池不同,燃料电池最昂贵的部分在于制造燃料电池堆本身,而不是生产它的材料。氢气加气站的建设和维护成本也需要降低,这样市场才能支持氢经济。(氢能的好处和考虑因素,2020 年) |
充电/补充燃料的评估
汽油或柴油车 在全球范围内,到处都可以看到加油站,只需要2到3分钟就可以加满。汽车加一次油就能跑480-640公里(300-400英里)。方便的加油是汽油车最显著的优势,这也是许多人选择汽油车的原因。(来源:《中国日报》。氢燃料电池我们的电动汽车:你需要知道但不能问的东西) | |
电动汽车 电动汽车的主要问题是充电时间过长。充电时间在30分钟到12小时之间。特斯拉的快速充电器(有120千瓦)在30分钟内给电池提供80%的电量,宝马i3或日产聆风可能需要4或8小时左右才能充满。虽然充电比汽油便宜,但需要20多倍的时间。当完全充电时,电动车可以保持16-50公里)。)电动汽车有灵活充电的好处。由于电网离人们停车的大多数地点都很近,他们可以在住所过夜,也可以在多单元住宅、工作场所或公共充电站(如果有的话)充电。(来源:《中国日报》。氢燃料电池我们的电动汽车:你需要知道但不能问的东西) | |
氢气燃料电池车 该车每次加注氢气将获得320-405公里的航程。氢气汽车只需要3到4分钟就能加满。尽管给燃料电池电动汽车加油的时间与内燃机汽车非常相似,但加油的选择非常有限,而且与扩大电动汽车充电基础设施相比,扩大加油基础设施非常昂贵,主要是因为在大多数汽车通常需要充电的地区已经有了电网。(来源:《中国日报》。氢燃料电池我们的电动汽车:你需要知道但不能问的东西) |
安全问题
汽油或柴油车 汽油车的技术已经有了很大的发展。有许多汽车设备可以防止事故的发生,例如,防抱死制动系统,预先警告系统,变道辅助,电子稳定程序。虽然每年汽油车占世界上大多数交通事故的原因,但人们在选择电动车和汽油车时,更愿意相信成熟的技术。 | |
电动汽车 大多数电池电动汽车在结构上比传统汽车更安全。总体而言,车辆运行所需的组件更少,这意味着磨损更少,车辆基础设施所占空间更小。这使得我们可以重新考虑我们今天认为理所当然的一些安全功能,并使内燃机汽车处于劣势。 | |
氢气燃料电池车 作为新技术,燃料电池和氢气有一些必须解决的相关安全问题。燃料电池和氢动力汽车的两个主要危险是电击的危险和燃料的可燃性。电流和燃料的可燃性问题都转化为对车辆本身的设计需求,以及对这些车辆的存储和加注结构的要求。 |
氢燃料电池汽车市场份额中的主要公司包括丰田、、本田、现代和宝马。大众和奥迪已经停止了他们在这一领域的研究。
丰田米莱 (未来")是丰田公司生产的中型氢燃料电池汽车(FCV),也是最早批量生产和商业销售的 FCV 汽车之一。2014年11月,Mirai亮相洛杉矶车展。截至2019年12月,全球销量共计10250辆。销量最高的市场为美国6200辆、日本3500辆、欧洲640辆。
来源于 汽车与驾驶
这家汽车制造商将这款未来派汽车视为通往氢技术难以实现的未来社会的桥梁。他们的目标不是销售。他们有一个更大的目标,那就是为实现碳中和社会做出贡献。丰田公司的首席技术官说:"在实现碳中和社会的大背景下,我们只是想传播一种产品,或者换句话说一种工具,让尽可能多的人在日常生活中更容易地使用氢气"。(戴维斯河,2020 年)
ǞǞǞ 本田 Clarity 是本田用于替代燃料汽车的一个铭牌。2021 年推出的 Clarity 燃料电池汽车与本田汽车截然不同。尽管采用了先进的推进方式,Clarity 仍能很好地发挥中型家用轿车的功能,其燃油效率也无可挑剔。如果客户居住在加利福尼亚州,本田将向他们出租氢燃料电池车型,并提供价值高达 $15,000 美元的燃料抵用券。Clarity 的车载燃料电池可存储足够行驶 360 英里的氢气(2021 年本田 Clarity,2021 年)
2021年的NEXO燃料电池来自 现代汽车 是世界上唯一的燃料电池 SUV。Nexo 是首款专门的氢动力 SUV,预计续航里程为 380 英里,是市场上所有燃料电池汽车中续航里程最高的。 目前,NEXO 燃料电池汽车仅在加利福尼亚州的部分经销商处销售。为 NEXO 燃料电池汽车加油就像加油一样简单。只需 5 分钟或更短的加油时间,客户就能获得全球所有燃料电池汽车中最高的续航里程。
宝马 宝马汽车公司是少数几家研究氢燃料电池技术的汽车制造商之一,自 2013 年以来一直与氢动力系统开发领域的领军企业丰田公司合作研究氢燃料电池技术。宝马公司已经确认,其 i Hydrogen Next 技术将于 2022 年上市,新车型将以目前的 X5 为基础。宝马公司氢能副总裁 Jurgen Guldner 博士说:"我们认为燃料电池有助于我们在未来二十年内将所有汽车转变为零排放汽车。燃料电池将增加我们未来的动力系统。我们并不认为燃料电池是对电池电动汽车的竞争,而是对我们客户的进一步优惠。(来源:https://carbuzz.com/news/bmw-refuses-to-give-up-on-hydrogen)
大众汽车 集团首席执行官赫伯特-迪斯宣布,德国汽车制造巨头将停止资助其燃料电池项目,因为 FCEVs 在未来 10 年内,这些汽车被认为不具备竞争力。集团内部已决定将重点完全放在电池驱动的电动汽车上,因为在不久的将来,电池驱动的电动汽车被认为是更明智的选择。(Andrei Nedelea,2020 年)。
奥迪
奥迪正在停止氢动力汽车的开发。这是董事会主席马库斯-杜斯曼在接受德国媒体采访时透露的。 报纸De Zeit.他说,他认为氢气汽车和燃料电池没有前途,因为在未来几十年内,几乎不可能为大量的乘用车生产足够的二氧化碳中性氢气。(Maurits Kuypers, 2020)
焦点 是一家位于美国的初创公司,为航空运输和城市空中交通部门开发二氧化碳零排放和更有效的能源性能的氢燃料电池系统。HyPoint的专利 涡轮空气冷却燃料电池系统 提供了比液体冷却系统更轻、更直接的设计,这使其能够实现特定的功率和能量密度。这种解决方案也增加了操作时间和利用率,同时降低了任何飞行平台的运营成本(2020年影响能源行业的5家顶级氢燃料技术初创公司)。
适配器 是一家德国初创公司,建立了一个获得专利的模块化氢气发生器,可在各种工业和移动应用中随时使用。客户只需简单地填入 EL 2.1,一个AEM电解器,并连接水和电,开始现场生产氢气。这家初创公司还提供一个能源管理系统,以预测能源生产、储存和传输(2020年影响能源行业的5家顶级氢燃料技术初创公司)。
PowerUp能源技术公司 - 这家位于美国的初创公司生产一种基于燃料电池的便携式智能发电机。 聪明人帆船、游艇、休闲车(RV)上产生电力,并最终用于备用电源。SMARTGEN将几种技术结合到一个便携式盒子里,包括燃料电池、锂离子电池和超级电容器。他们的燃料电池允许客户直接用氢气发电。此外,该公司的电池和超级电容器提供了一个选择,以储存由太阳能电池板和风力涡轮机产生的电力(2020年影响能源行业的5家顶级氢燃料技术初创公司)。
炫动动力 是一家位于美国的初创公司,为基于内燃机的车辆提供氢能源解决方案。该公司专有的内燃机辅助(ICA)技术为柴油发动机提供了显著的燃料节省。这种按需制氢和喷射改装系统是为多种非公路和公路柴油发动机应用而设计的。此外,它的航空级工程系统也提高了燃油效率(2020年影响能源行业的5家顶级氢燃料技术初创公司)。
HYON 是一家由三个氢能解决方案供应商组成的合资公司。 内尔氢气解决方案 涵盖整个价值链,包括氢气生产技术和加氢站的制造。 瑞典的PowerCell公司 生产的燃料电池组和系统具有更好的能量密度,适用于固定和移动应用。 海克斯康复合材料公司 是一家用于气体应用的复合压力瓶和系统的供应商。HYON公司通过这些投入为汽车、海事、离网能源和电力转燃气行业提供氢气生产、燃料电池、储存和运输(2020年影响能源行业的5大氢燃料技术初创公司)。
氢气正被实验性地用作汽车燃料,不仅因为它能氧化成无害的水,而且还因为它的单位重量能量密度比CNG或甲烷高。氢气的其他积极特征之一是它的分散速度非常快,所以在汽车中使用氢气有一定的风险。 (来源:《中国日报》)"关于燃料电池汽车和氢燃料汽车的安全问题")
电击
燃料电池汽车的传动系统需要超过350V的电压,这种方式既存在电击危险,又可能成为车辆中含有的燃料或外部材料的点火源。由于车辆开发中使用的很多材料都是金属,具有一定的导电水平,因此很有可能出现电气缺陷。这在车辆的正常运行中,特别是在事故中,都会代表一种危险。
除了燃料电池在运行过程中产生的电流外,大多数原型车都有一个用于加速和启动的电力储存部件。大多数氢燃料电池汽车以电池的形式存储和使用这种额外的电力。电池也可以代表因酸的存在而带来的额外危险,对电气系统和燃料系统都是如此。
燃料的可燃性
虽然是一种非常清洁和能量密集的燃料,但氢气在正常压力下有迅速消散的趋势,这导致燃料运输系统中的氢气压力需要比天然气更高。氢气分子非常小,可以很容易地通过微型孔洞逸出,甚至可以进入一些钢的分子结构中。在车辆的正常运行中,缓慢逸出的氢气会聚集起来,并与空气形成易燃甚至爆炸的混合物。在任何氢燃料车辆的封闭式乘客舱或储存舱中,气态氢的积累被视为特别危险。(来源:"关于燃料电池汽车和氢燃料汽车的安全问题")
燃油供应
今天,氢气是以液体形式在类似于燃料卡车的绝缘拖车中运输的。加气站未来的氢气来源可以是气态氢气管道或从上述来源燃料中现场重整氢气。加气站的氢气储存存在问题,并且要认识到氢气泄漏的问题。对于燃料电池汽车,在可燃气体区域的电路有很大的潜在问题。
车辆的停放
将氢气车辆或其他气体燃料车辆停放在一个封闭的结构中是一个严重的安全问题,因为它可能导致气体的积聚。氢气有迅速上升和消散的趋势,这也是小量泄漏可能造成危险情况的唯一情况。
日本是第一个采用 "基本氢气战略 "的国家,并计划成为一个 "氢气社会"。该战略的主要目的是实现与竞争性燃料(如运输部门的汽油或发电部门的液化天然气(LNG))的成本平价,并涵盖从生产到下游市场应用的整个供应链。(日本,新的氢能国家,2020年)。)他们希望摆脱对进口中东石油的依赖。因为日本的资源很少,而且现有的资源不能满足1亿人口的需求,所以氢能对日本非常有吸引力。日本前首相安倍晋三已将氢气作为日本创新能力的象征,尽管其引以为豪的消费电子行业已经崩溃。"氢能源掌握着能源安全和应对全球变暖措施的王牌"(日本在丰田的氢动力汽车上赌博,2017)。
人们认为,建立氢能社会的第一步是建立加氢站,而不是给司机带来不便。最大的问题是,如果没有很多氢气车辆,公司不会选择建立氢气加注站,如果没有很多氢气加注站,人们也不会选择购买氢气车辆。日本人特别关注氢气加注站。他们希望将加气站的数量从目前的111个增加到2025年的581个,然后到2030年在全日本增加到1321个(日本,新的氢能国家,2020)。
Mirai在日语中的意思是 "未来",是丰田和日本对低碳交通的愿景,这与逐渐进入汽车主流的电池驱动的特斯拉完全不同。Mirai的普及仍然面临许多问题。Mirai的成本非常高,组装时间也很漫长。Mirai要么是汽车的未来,要么是一个技术陷阱,即将吞噬日本工业的一个珍贵的部分。(日本在丰田的氢动力汽车上赌博,2017)。)
"丰田公司高级研发主管 Kiyotaka Ise 说:"我们将燃料电池汽车视为终极环保汽车。"每个人都在说电动汽车(是未来),但还有很长的路要走。电动汽车比 FCV 容易制造得多,但仍有许多试验和错误。丰田公司在燃料电池汽车方面投入了巨大的精力"。(日本豪赌丰田氢动力汽车,2017)。
2020年燃料电池和氢气领域的顶级交易包括。
公司 | 国家 | 数量 |
尼古拉汽车公司 | 美国 | $250,000,000 |
贝奥科技 | 美国 | $157,000,000 |
江苏国富氢能科技有限公司 | 中国 | $60,000,000 |
第一元素燃料 | 美国 | $25,000,000 |
能源观察家的发展 | 法国 | $23,730,000 |
零距离接触 | 美国 | $21,400,000 |
H2能源 | 瑞士 | $20,000,000 |
氢能LOHC技术 | 德国 | $20,000,000 |
细胞影响 | 瑞典 | $20,000,000 |
总体而言,氢燃料在汽车动力方面的应用潜力巨大,而狮子金融公司的重点是为汽车提供氢燃料。 资本市场融资和商业咨询活动 对汽车和卡车行业的公司,使你处于一个很好的位置,帮助推动这个行业的发展。
狮子会金融 专注于与汽车、卡车、工程和可再生能源行业的公司合作。氢气行业正在增长,我们在管理咨询和完善风险资本融资的商业计划方面为公司提供支持。对于氢能行业的公司,我们围绕以下问题提供支持 尽职调查,评估、 兼并和收购、 和 企业退出。