目前新能源汽车主要有两大阵营,
一个是电动汽车,
另一个就是氢能汽车。
2021年全球氢燃料电池汽车销量1.6万台,
保有量近5万台,
而电动汽车共销售675万辆。
氢能电池车与纯电动汽车类似,
不同之处在于车辆携带的
不是蓄电池,而是氢气,
利用氢气与空气中的氧气反应
产生电流在驱动车辆。
氢气与氧气在燃料电池中反应产生电流,
最终的排放物只有水,
没有噪音及污染物。
与纯电动车一样,
氢能汽车也具备起步快、
行驶平稳安静、驾乘舒适等特点,
也没有污染和噪音,
机械动力结构比较简单,
故障率也比较低,
易于实现智能化及自动驾驶。
与电动汽车相比,
氢能汽车有两大优势。
一是零排放,无污染。
电动汽车虽然运行时也是零排放,
但目前消耗的电量
大多还是来自于火力发电,
而且电池回收也可能造成二次污染。
但目前阶段,
全球有95%的氢气都是灰氢,
氢气零碳排放的优势还不明显。
但若采用蓝氢和绿氢,
氢能汽车使用阶段每公里碳排放
将下降至41克和0克。
若电力和氢能来源均为可再生能源,
则汽车使用阶段的碳排放均为0。
灰氢,是通过化石燃料燃烧产生的氢气,在生产过程中会有二氧化碳等的排放。蓝氢,可以由煤或天然气等化石燃料制得,在蓝氢的制备过程中可以将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCUS)。绿氢,是指利用可再生能源分解水得到的氢气,其燃烧时只产生水,从源头上实现了二氧化碳零排放。
啥是灰氢、蓝氢和绿氢?
氢燃料电池含有金属铂,
但铂碳催化剂的回收与汽车尾气催化剂回收相仿,
整个回收过程工艺简单易操作,
而且整个回收过程无污染,
回收率高达85%以上。
二是加氢快,续航长。
氢能汽车的加氢过程与加油一样快,
续航里程也更长。
同体积的氢燃料电池
要比电动力电池的能量密度大很多,
1kg的氢储存的能量会比锂离子多236倍,
所以在续航能力上要具备很大优势。
比如参与本届北京冬奥会服务的
氢能汽车的加氢时间也就8分~10分钟。
像丰田的Mirai续航里程
可以达到700公里,
而此前丰田发布的
Fine-Comfort Ride概念车,
续航里程更是高达一千公里,
而电动汽车续航一般在四五百公里左右。
未来氢能是非常重要能源。
氢能汽车也是未来主要的用氢途径。
中国计划到2025年
建成加氢站1000座以上,
推广氢燃料车超过54000辆,
届时氢燃料电池汽车保有量将达到10万辆。
但目前氢能汽车推广面临很多挑战。
首先是氢的制备过程,
通过对水的电解
可以得到氢气和氧气,
这也是很多氢生产采用的一种途径,
但是采用这种方式能量损耗率会达到30%。
其次是氢气储存。
因为氢气分布非常均匀,
使得他比其他气体更难压缩。
通常把氢气压缩成液体进行储存。
但是冷却加工氢气就需要了大量能量,
这个过程会导致40%的能量损耗。
单纯就电解和储存这两个过程
就会给氢能电动汽车能量效率上
带来很大的影响。
与目前特斯拉汽车使用的
电动燃料技术现相比,
最好的氢能燃料效率
也不到电动燃料的一半。
目前一辆氢能汽车的售价
是燃油车的2-3倍,
电动汽车的1.5到2倍,
主要原因还是燃料电池发动机价格太贵。
只有实现氢燃料电池
关键材料和部件的产业化并批量生产,
同时提高电堆的比功率
就可以大幅度降低燃料电池发动机的成本,
进而降低氢燃料电池车的成本。
另外,加氢站的建设费用
(每个加氢站费用1200万元到1500万元)
和加氢站的加氢费用
(达到60-80元/公斤)
也都比较高。
只有大力发展
可再生能源电解水制备绿氢,
采用天然气或纯氢管网输送氢气,
将加氢费用降至每公斤30元以下,
氢燃料电池车的运行费用
才能和电动汽车竞争。
氢能的运输、储藏、加氢技术等,
这些方面的技术都需要得到高度发展,
问题得到较好的解决,
才能更好地推动氢能汽车的发展。
由于这些技术问题、安全问题和成本等原因,
目前氢能汽车还没能力大力推广,
成本更低的电动力汽车
成为了目前新能源汽车发展的主流。
但氢能汽车也正在逐渐突破这些难题。
各车企纷纷加大投入
推进氢燃料电池汽车研发和产品的商业化,
针对氢燃料电池发动机
大功率、长寿命、高可靠性、超低温的
环境适应性等关键核心技术问题进行攻关。
目前,广汽、上汽、长安、红旗等乘用车车企相继发布了自家的氢燃料电池汽车,如广汽传祺Aion LX Fuel Cell、上汽MAXUS EUNIQ 7、长安CS75 FCV、红旗H5 FCVE等;宇通客车、中通客车、北汽福田、吉利商用车、长城未势新能源等客卡车车企也都陆续开发出了氢燃料电池客车和卡车。
有哪些车企推出过氢能汽车?
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