Estado de desarrollo del automóvil de pasajeros de combustible de hidrógeno Toyota El vehículo con celda de combustible de hidrógeno causó una preocupación nacional generalizada

Las ventajas de cero emisiones de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno, el largo kilometraje y el corto tiempo de repostaje de combustible han llevado a muchas empresas que cotizan en bolsa a diseñar esta área. El 11 de mayo, los vehículos de pila de combustible de hidrógeno atrajeron una vez más la atención generalizada en China. Desde 1992, Toyota ha comenzado la investigación y el desarrollo de pilas de combustible de hidrógeno. Los ejecutivos de Toyota siempre han considerado los vehículos de combustible de hidrógeno como los vehículos de máxima protección ambiental. En los días calurosos de la industria de los vehículos eléctricos, todavía conceden gran importancia a la inversión en I + D de los vehículos de combustible de hidrógeno. El 15 de diciembre de 2014, Toyota Motor Co., Ltd. lanzó el automóvil de celda de combustible de hidrógeno Mirai en Japón. Mirai es también el primer automóvil de pila de combustible del mundo que se pone en producción en masa.

Toyota Mirai representa el 90% de las ventas mundiales de automóviles con celda de combustible

A diciembre de 2017, Toyota Mirai vendió un total de 5,300 vehículos en todo el mundo, incluidos 2,900 en los Estados Unidos, 2,100 en Japón y 200 en Europa, lo que representa más del 90% de las ventas mundiales de vehículos de pasajeros con celda de combustible. En 2017, la participación de mercado de Toyota Mirai en EE. UU. Representó el 70% de sus ventas globales. En enero de 2018, las ventas de automóviles de Mirai en California superaron los 3.000 vehículos. Esto se debió principalmente a la nueva política energética activa del gobierno de California. Su gobierno ha invertido 48 millones de dólares estadounidenses en la estación de hidrógeno de California. Apoyo de fondos. Se informa que actualmente hay 31 estaciones de hidrogenación minoristas en California, y otras 12 estaciones de hidrogenación en el estado están a punto de abrir en 2018.

Reducción del costo de las pilas de combustible en el sector de pilas de combustible de labranza profunda de Toyota

El núcleo de los vehículos de pila de combustible es el sistema de energía de pila de combustible. A partir de 2017, Toyota Motor ha solicitado 15,867 patentes relacionadas con celdas de combustible en 21 países y regiones y 2 organizaciones internacionales de propiedad intelectual. El número de patentes en la pila de combustible y su sector de fabricación representa el 61% del número total de patentes, lo que puede considerarse el foco de la investigación tecnológica de Toyota. El sistema de energía de celda de combustible de Toyota incluye principalmente tanques de almacenamiento de hidrógeno de alta presión, baterías de impulsión, reactores de celda de combustible, convertidores de refuerzo y unidades de control de energía.

Para la celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) utilizada en las celdas de combustible, el precio se ha mantenido alto debido al uso de costosos metales del grupo del platino como catalizadores. Se puede decir que los catalizadores son uno de los factores decisivos en el precio de las pilas de combustible. De acuerdo con la capacidad de producción de 1000 sistemas por año, el costo de los catalizadores representará el 21% del costo total de los reactores de celda de combustible, y la capacidad de producción anual del sistema alcanzará los 500,000, y la relación de costos se elevará al 45%. Como resultado del uso de materiales de aleación de cobalto y platino como dispositivos catalíticos, el uso de platino de Mirai se ha reducido a docenas de gramos, que es solo alrededor de un tercio del modelo de 2008.

La pila de combustible de Mirai tiene una potencia máxima de 114 kW y consta de 370 baterías. Es el primer vehículo comercial de pila de combustible del mundo, que utiliza la primera estructura de celosía tridimensional compacta del mundo. En comparación con el sistema de celda de combustible de Toyota introducido en 2008, los costos del sistema de celda de combustible de Mirai se reducen en un 95%. El precio actual es de aproximadamente $ 57,500 y el costo de todo el automóvil es de $ 504 / kW. A medida que se expande la producción, el costo de producción de su pila de pilas de combustible se reducirá aún más. Según el pronóstico del laboratorio de Argonne, el costo de la pila de pilas de combustible se acercará a 50-63 dólares estadounidenses / kW cuando la capacidad de producción anual alcance los 500k.

Además, la construcción de estaciones de hidrógeno es también uno de los principales factores que restringen el desarrollo de vehículos de combustible de hidrógeno. Dado que no se ha logrado una producción a gran escala, los costos de construcción y operación de las estaciones de hidrógeno siguen siendo mucho más altos que los de las estaciones de servicio tradicionales. El costo de inversión de la estación de hidrógeno es de US $ 1,5-2,5 millones. El costo de construcción se compone principalmente de costos de adquisición de equipos básicos, costos de instalación de equipos y costos de ingeniería civil. Debido a los costos relativamente fijos de instalación de equipos y de ingeniería civil, los costos de adquisición de equipos representan el 70% de la inversión en construcción.

El costo actual de las estaciones de hidrógeno japonesas es de aproximadamente 2,4 millones de dólares estadounidenses, y el gobierno japonés proporciona el 50% de los costos de instalación para las empresas. Con el fin de promover la popularización de las celdas de combustible, 11 empresas en Japón, incluidas Toyota, Nissan y Honda, anunciaron el 5 de marzo de 2018 que crearían conjuntamente una H2Mobility (JHyM) responsable de la construcción y operación de estaciones de hidrógeno de celdas de combustible. promover los vehículos de pila de combustible. Popularización. La primera fase del proyecto prevé completar la construcción de unas 80 estaciones de repostaje de hidrógeno para el año fiscal 2021. Las 11 empresas fundadoras unieron fuerzas para crear el primer marco de combustible de hidrógeno del mundo, no solo para los desarrolladores de infraestructura y los fabricantes de automóviles, sino también para los inversores que contribuirán financieramente a expandir el diseño de las estaciones de hidrógeno en el futuro.

De acuerdo con el objetivo "Toyota Environmental Challenge 2050" anunciado por Toyota Motor el 14 de octubre de 2015, se propone lograr ventas "cero" de automóviles con motor exclusivo para 2050. El plan tiene como objetivo aumentar la proporción de vehículos híbridos (HV) a los vehículos de pila de combustible (FCV) y para reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de los vehículos nuevos en un 90% en comparación con 2010. El análisis anterior encontró que la inversión de Toyota en tecnología de pila de combustible y el diseño del mercado de las estaciones de hidrógeno están cumpliendo constantemente con este objetivo y aumentar la cuota de mercado de los vehículos de pila de combustible. Se espera que para 2020, la producción anual de Mirai sea de alrededor de 30.000 unidades. Según el plan nacional de desarrollo de vehículos de pila de combustible, el número total de vehículos de combustible de hidrógeno en los principales países superará los 470.000 en 2020.

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