加氫三分鐘續航700公里,氫燃料電池汽車才是未來?

2018年11月27日     6,816     檢舉

原創 阿貴看車

純電動車(三元鋰電池)作為用戶對新能源的泛認知,已經深入人心,並且在銷量上也取得了一定的進步。不過,關於純電動的續航憂慮、充電快慢以及電池的維修、更換成本已經是用戶的普遍用戶憂慮。

也有不少聲音表示,電動車雖能代替燃油車降低對油量的使用從而降低有害物質的排放,但純電動車更像是偷換概念,並沒有達到真正的節能。而最近頻頻出現的氫能源是否能成為純電動車的接班人,成為真正環保低碳出行的踐行者?氫能源又比純電動車好在哪裡?

真正的「0碳排放」!

關於能源我們通常用能量密度或者熱值來作為衡量標準,密度越高則它所賦有的能量越大。從表格上可以看出,氫氣的密度最高達到143MJ/Kg,相比傳統能源的煤、汽油要高出3-4倍;而我們普遍認為的新能源,三元鋰電池單位內的能量密度僅是1/132值。

除了能量密度優勢以外,氫氣由於元素結構不含碳,所以燃燒後的產物不含碳一類的氣體(產物為水),也就真正滿足「0碳排放」的高清潔能源標準。

既然氫能源如此高效、環保,為何沒有廣泛被汽車企業所應用,我想很大的一個原因是技術問題。相比已經成熟的電池技術,氫能源的存在形式還需要一定時間的打磨。目前汽車領域比較常見的兩種應用為:氫內燃機汽車以及氫燃料電池汽車。

其中,氫內燃機汽車是通過氫氣直接在發動機的氣缸里燃燒,化學能轉化為機械能以驅動汽車行駛,和傳統內燃機原理相似;而氫燃料電池汽車則是通過氫氣供入燃料電池經過催化劑(鉑)催化產生電能,電能再供給電動機以驅動汽車行駛,屬於典型的電動汽車。

而目前氫能源汽車的主流發展方面正是氫燃料電池汽車。氫燃料電池車的工作原理大致為,氫氣經過電池的陽極板在鉑的催化劑下電離出氫離子(質子),在質子交換膜的篩選下降氫離子和電子分別送達燃料電池的陰陽兩極,其中電子也外電路產生電流供汽車使用,而氫離子則穿過陰極板與空氣中的氧原子重新結合為水。

與傳統汽車相比,燃料電池車能量轉化效率高達60~80%,為內燃機的2~3倍。燃料電池的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水,它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳,也沒有硫和微粒排出。因此,氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車,氫燃料是完美的汽車能源!

加氫三分鐘續航700公里,還會遠?

相比三元鋰電池純電動車,氫燃料電池的環保優勢要明顯的多,為何遲遲不推廣?除了我們上面所提及的,三元鋰電池得來較為方便以外,目前氫燃料還未全面放開技術,但這並不意味著一成不變。

從目前的市場來看,越來越多的車企開始注重燃料電池的應用和研發技術,其中日本在氫能的利用方面領先世界。早在去年年底,日本就提出了「氫能社會」的構想,並將在2040年完成零碳氫燃料供給體系建設。

作為氫能源踐行者之一,豐田所量產的第一輛氫電池車Mirai,便可實現加氫3-5分鐘,續航達700公里的用車需求(本田推出了Clarity)。日本至今建設了92座加氫站。韓國,美國等國家也緊隨其後,興建加氫站並推出氫能源汽車。此外,歐洲也在努力發展氫能源的建設和應用。

相比歐洲、日韓等地區,我國在氫能源的應用和建設方面還顯得有些落後。不過今年9月27日,上海首條燃料電池公交線路正式上線,該公交線路全程約7公里。公交車長度為12米的全低地板燃料電池公交客車,共計6輛,該車採用上汽60kw燃料電池系統,車載氫系統由上海舜華提供,包括7個145L 35MPa儲氫瓶組成,續航里程≥560km,氫氣加註保障由安亭加氫站完成。

10月24日,長城汽車在第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會上宣布,長城汽車入股世界領先的德國加氫站運營商H2 MOBILITY。想來,長城汽車已經瞄準了氫能與燃料電池市場,並通過踐行為自己的「新能源大版圖」落子、落實。

隨著技術不斷的發展,氫能源儲存運輸技術變得更加安全,高效高耐久鉑催化劑研發成功等等一系列技術的突破,氫能源汽車已離我們越來越近,正在一步步地走進我們的生活。

相比插電式是電動車,氫能源充電快(加氫只需3分鐘),續航里程長等特點完美解決駕駛者因用車續航里程短,充電時間長等一系列焦慮問題,相信氫能源汽車是未來五十年內新能源汽車的最終發展方向。

圖/來自網絡