
目前新能源汽車主要有兩大陣營,
一個是電動汽車,
另一個就是氫能汽車。
2021年全球氫燃料電池汽車銷量1.6萬台,
保有量近5萬台,
而電動汽車共銷售675萬輛。
氫能電池車與純電動汽車類似,
不同之處在于車輛攜帶的
不是蓄電池,而是氫氣,
利用氫氣與空氣中的氧氣反應
産生電流在驅動車輛。
氫氣與氧氣在燃料電池中反應産生電流,
最終的排放物隻有水,
沒有噪音及污染物。
與純電動車一樣,
氫能汽車也具備起步快、
行駛平穩安靜、駕乘舒适等特點,
也沒有污染和噪音,
機械動力結構比較簡單,
故障率也比較低,
易于實作智能化及自動駕駛。
與電動汽車相比,
氫能汽車有兩大優勢。
一是零排放,無污染。
電動汽車雖然運作時也是零排放,
但目前消耗的電量
大多還是來自于火力發電,
而且電池回收也可能造成二次污染。
但目前階段,
全球有95%的氫氣都是灰氫,
氫氣零碳排放的優勢還不明顯。
但若采用藍氫和綠氫,
氫能汽車使用階段每公裡碳排放
将下降至41克和0克。
若電力和氫能來源均為可再生能源,
則汽車使用階段的碳排放均為0。
灰氫,是通過化石燃料燃燒産生的氫氣,在生産過程中會有二氧化碳等的排放。藍氫,可以由煤或天然氣等化石燃料制得,在藍氫的制備過程中可以将二氧化碳副産品捕獲、利用和封存(CCUS)。綠氫,是指利用可再生能源分解水得到的氫氣,其燃燒時隻産生水,從源頭上實作了二氧化碳零排放。
啥是灰氫、藍氫和綠氫?
氫燃料電池含有金屬鉑,
但鉑碳催化劑的回收與汽車尾氣催化劑回收相仿,
整個回收過程工藝簡單易操作,
而且整個回收過程無污染,
回收率高達85%以上。
二是加氫快,續航長。
氫能汽車的加氫過程與加油一樣快,
續航裡程也更長。
同體積的氫燃料電池
要比電動力電池的能量密度大很多,
1kg的氫儲存的能量會比锂離子多236倍,
是以在續航能力上要具備很大優勢。
比如參與本屆北京冬奧會服務的
氫能汽車的加氫時間也就8分~10分鐘。
像豐田的Mirai續航裡程
可以達到700公裡,
而此前豐田釋出的
Fine-Comfort Ride概念車,
續航裡程更是高達一千公裡,
而電動汽車續航一般在四五百公裡左右。
未來氫能是非常重要能源。
氫能汽車也是未來主要的用氫途徑。
中國計劃到2025年
建成加氫站1000座以上,
推廣氫燃料車超過54000輛,
屆時氫燃料電池汽車保有量将達到10萬輛。
但目前氫能汽車推廣面臨很多挑戰。
首先是氫的制備過程,
通過對水的電解
可以得到氫氣和氧氣,
這也是很多氫生産采用的一種途徑,
但是采用這種方式能量損耗率會達到30%。
其次是氫氣儲存。
因為氫氣分布非常均勻,
使得他比其他氣體更難壓縮。
通常把氫氣壓縮成液體進行儲存。
但是冷卻加工氫氣就需要了大量能量,
這個過程會導緻40%的能量損耗。
單純就電解和儲存這兩個過程
就會給氫能電動汽車能量效率上
帶來很大的影響。
與目前特斯拉汽車使用的
電動燃料技術現相比,
最好的氫能燃料效率
也不到電動燃料的一半。
目前一輛氫能汽車的售價
是燃油車的2-3倍,
電動汽車的1.5到2倍,
主要原因還是燃料電池發動機價格太貴。
隻有實作氫燃料電池
關鍵材料和部件的産業化并批量生産,
同時提高電堆的比功率
就可以大幅度降低燃料電池發動機的成本,
進而降低氫燃料電池車的成本。
另外,加氫站的建設費用
(每個加氫站費用1200萬元到1500萬元)
和加氫站的加氫費用
(達到60-80元/公斤)
也都比較高。
隻有大力發展
可再生能源電解水制備綠氫,
采用天然氣或純氫管網輸送氫氣,
将加氫費用降至每公斤30元以下,
氫燃料電池車的運作費用
才能和電動汽車競争。
氫能的運輸、儲藏、加氫技術等,
這些方面的技術都需要得到高度發展,
問題得到較好的解決,
才能更好地推動氫能汽車的發展。
由于這些技術問題、安全問題和成本等原因,
目前氫能汽車還沒能力大力推廣,
成本更低的電動力汽車
成為了目前新能源汽車發展的主流。
但氫能汽車也正在逐漸突破這些難題。
各車企紛紛加大投入
推進氫燃料電池汽車研發和産品的商業化,
針對氫燃料電池發動機
大功率、長壽命、高可靠性、超低溫的
環境适應性等關鍵核心技術問題進行攻關。
目前,廣汽、上汽、長安、紅旗等乘用車車企相繼釋出了自家的氫燃料電池汽車,如廣汽傳祺Aion LX Fuel Cell、上汽MAXUS EUNIQ 7、長安CS75 FCV、紅旗H5 FCVE等;宇通客車、中通客車、北汽福田、吉利商用車、長城未勢新能源等客卡車車企也都陸續開發出了氫燃料電池客車和卡車。
有哪些車企推出過氫能汽車?
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