鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年05月23日
氫燃料電池汽車何時能從水中月變成眼前車?
繼上個月在上海車庫發(fā)生自燃事件后,日前特斯拉又在香港發(fā)生自燃事故,當(dāng)時車輛并沒有充電,燃燒中還出現(xiàn)三次爆炸。
加上期間美國舊金山一輛ModelS也疑似自燃,特斯拉純電動汽車在一個月內(nèi)發(fā)生了三起自燃事故。
雖然燃油車同樣會有自燃的事件發(fā)生,但是相比之下,純電動汽車自燃的原因更加復(fù)雜,過程更不容易控制,后果也更加嚴(yán)重。
純電動汽車的安全性再次引起人們的質(zhì)疑,同時一些人也在思考,相比于純電動汽車,氫燃料電池汽車的安全性會不會更好呢?
早在很久之前,氫燃料電池技術(shù)便憑借零污染、可再生、續(xù)航足、加氫快等優(yōu)勢,被評為是未來車用能源的最佳形式,但是由于種種限制,氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展一直遲遲無法落地,反而是純電動汽車的發(fā)展突飛猛進(jìn),成為車企發(fā)展的主流。
事實上,為了能夠在未來的汽車市場中掌握先機(jī),一些車企將氫燃料電池汽車看的和純電動汽車同等重要,國外像寶馬、現(xiàn)代和豐田等車企在推出純電動車型的同時,也推出了氫燃料電池汽車,國內(nèi)的造車新勢力愛馳也一直致力于對氫燃料電池的研究與探索。
在氫燃料電池技術(shù)火熱之前,寶馬與馬自達(dá)都曾將氫內(nèi)燃機(jī)作為主要研究的方向,這是由于氫燃料相比傳統(tǒng)燃油更有優(yōu)勢。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)最令人詬病的地方有兩點;
一是有害污染物的排放,包括一氧化碳CO,碳?xì)浠衔颒C,氮氧化合物NOX和顆粒物排放PM,這些排放物被證明是人和環(huán)境有較大傷害的。
二是二氧化碳CO2的排放,雖然二氧化碳本身無毒,但是它是溫室氣體,過多的排放會引起溫室效應(yīng),影響地球環(huán)境。
造成這兩個問題的原因是內(nèi)燃機(jī)燃燒的汽油或者柴油屬于化石燃料,如果采用氫作為燃料的話,以上兩個問題便迎刃而解。氫氣H2燃燒的產(chǎn)物是水,不會產(chǎn)生有害排放物,也沒有二氧化碳的排放。
但是隨著時間的推移,車企在探索氫內(nèi)燃機(jī)的過程中遇到一些難以克服的問題,便將氫內(nèi)燃機(jī)的方案擱置了,氫燃料電池汽車成為發(fā)展的新方向。
與電動汽車相比,氫燃料電池汽車?yán)m(xù)航足,加氫快;和傳統(tǒng)燃油車相比,它又具有節(jié)能減排的屬性。
氫燃料電池的優(yōu)勢極為明顯,氫氣經(jīng)過燃料電池發(fā)生作用,釋放電能產(chǎn)生機(jī)械推力,它與氧反應(yīng)產(chǎn)生水,對環(huán)境沒有污染。純電動汽車雖然同樣環(huán)保,但是鋰離子電池中含有重金屬鎳、鈷等有毒污染物,仍然會對人類生存的環(huán)境造成影響。
此外,氫能還具有很高的能量密度。氫的能量密度大致為1kWh,約是汽油的2-3倍,是鋰離子電池的5-10倍,5公斤的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續(xù)行駛400公里以上,足以打消消費者的里程焦慮。
比如說,豐田在2016年推出的氫燃料電池汽車mirai,可以像添加汽油一樣加入氫氣,3-5分鐘便可以加滿,續(xù)航差不多在500公里左右。而這正是純電動汽車的痛點所在,普通充電器充滿電動輒便需要十多個小時,即便是使用最先進(jìn)的快充技術(shù),充滿電也需要1個小時了。
另外不得不提的是氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率理論值高達(dá)60%-90%,實際使用效率是普通內(nèi)燃機(jī)的2-3倍,具有很高的能量轉(zhuǎn)換效率。而且與內(nèi)燃機(jī)相比,氫燃料電池系統(tǒng)轉(zhuǎn)動部件很少,沒有常規(guī)發(fā)電裝置的噪聲問題,系統(tǒng)更加安全可靠。
氫燃料電池汽車優(yōu)點較多,但是它的缺點也同樣明顯,也正是這些缺點限制了它的發(fā)展。
一來,氫氣的儲存轉(zhuǎn)運比較困難。
氫氣的來源非常廣泛,工業(yè)副產(chǎn)氫,煤制氫,天然氣制氫技術(shù)都很成熟,但是氫氣的儲存和轉(zhuǎn)運是很大的痛點。氫氣稱得上是世界上最易爆的氣體,因此對安全要求極高,同時由于它比較輕,即使高壓運輸,占用體積也很大,因此需要超高壓運輸,對壓縮機(jī)的要求極高。
也就是說氫氣的經(jīng)濟(jì)運輸半徑很少,不宜長距離運輸,加氫只能依賴于加氫站。
而這又牽扯到另一個問題,加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難度大。
為了推動新能源汽車的發(fā)展,我國一直在加大充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),氫燃料汽車同樣面臨這個問題,而且更加嚴(yán)峻。純電動汽車雖然充電慢,但是在家里、商場、公司仍然可以充電,但是氫燃料電池?zé)o法在家中充電,只能夠依賴于加氫站。
而加氫站的建造成本很高,沒有用戶規(guī)模根本支撐不起來,只能持續(xù)虧本運營,所以目前氫燃料電池車首先運用在商用車上,因為商用車的路線比較規(guī)律,對加氫站數(shù)量的要求比較小。
對氫燃料電池技術(shù)的研究中,豐田汽車是布局最早最執(zhí)著的企業(yè),其在燃料電池領(lǐng)域也確實取得了極大的成就。但是隨著研究的深入,成本問題與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題也限制了它的發(fā)展,因此豐田廣結(jié)同盟,共同發(fā)展氫燃料電池汽車。
同時,它還公布了有關(guān)燃料電池等多種形式電動車開發(fā)的核心技術(shù),而這未嘗不是出于規(guī)模化考慮。
燃料電池的未來的確很美好,既可以儲能,又比內(nèi)燃機(jī)高效,但是目前它仍有很多問題需要解決,否則只能夠像天上的月亮一般,可望而不可即。
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