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新能源不只純電動(dòng) 氫燃料電池正在路上

   2020-04-22 愛卡汽車

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核心提示:在過去的數(shù)年里,中國、歐洲等地大力推行電動(dòng)車,并推出了眾多扶持政策,但時(shí)至今日,電動(dòng)車還是沒能風(fēng)靡全球,市場(chǎng)規(guī)模也不盡如

在過去的數(shù)年里,中國、歐洲等地大力推行電動(dòng)車,并推出了眾多扶持政策,但時(shí)至今日,電動(dòng)車還是沒能風(fēng)靡全球,市場(chǎng)規(guī)模也不盡如人意,主要原因?yàn)殡妱?dòng)車的續(xù)航里程短、充電速度慢等瓶頸問題尚未得到解決。在這種大背景下,氫燃料憑借著密度高、加氫速度快等優(yōu)點(diǎn)引起了市場(chǎng)的注意。

氫燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)

與電動(dòng)車相比,氫能源汽車在很多方面都有優(yōu)勢(shì),最為明顯的便是續(xù)航里程。過去十年里,電池的能量密度提高了數(shù)倍之多,電動(dòng)車的續(xù)航里程也從100km+提升到了700km+。如今若想繼續(xù)大幅提升能量密度,則需要升級(jí)電池的正/負(fù)極材料,但目前正極材料的鋰已經(jīng)是原子量最小的金屬元素,所以說鋰電池能量密度的上升空間非常有限。而氫燃料電池的能量密度是鋰電池的數(shù)十倍乃至上百倍,目前小鵬P7是國內(nèi)續(xù)航里程最長的電動(dòng)車,為706km,而將在今年上半年上市的海馬7X氫能源車的續(xù)航里程達(dá)到了800km,所以在續(xù)航里程層面,氫能源汽車的先天優(yōu)勢(shì)更大。

電動(dòng)車過長的充電時(shí)間也讓很多車主頭痛不已。電動(dòng)車電池的承受能力有上限,過高的電流不僅會(huì)對(duì)電池造成傷害,甚至還會(huì)引起事故,所以現(xiàn)在電動(dòng)車的充電時(shí)間短則2、3個(gè)小時(shí),多則7、8個(gè)小時(shí)。相比之下,氫能源汽車的工作原理類似于燃油車,加氫時(shí)間也只需要3-5分鐘,從根本上解決了充電時(shí)間長的問題。

除了續(xù)航里程長、加氫時(shí)間短這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)外,氫能源汽車還有諸多優(yōu)勢(shì),其一是真正做到了零排放,液態(tài)氫作為燃料與氧氣結(jié)合后,只會(huì)產(chǎn)生熱量和水,沒有任何有污染的氣體。其二,氫能源還可再生,更符合未來發(fā)展的大方向,除了工業(yè)副產(chǎn)品制氫之外,還能通過煤制氫、電解水制氫等方式獲得。

雖然獲取氫的方式有很多,但每種方法都存在局限性。例如天然氣制氫需要以化石燃料作為原料,本質(zhì)上并不環(huán)保;焦?fàn)t氣制氫利用的是煉焦的副產(chǎn)物,生成氫氣的同時(shí),還夾雜大量污染物;甲醇裂解制氫成本低、無污染,但該方式無法大規(guī)模生產(chǎn)。

此外,氫能源汽車配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也未成規(guī)模。與電動(dòng)車不同,氫能源汽車無法在家里加氫,只能依賴加氫站,但無論是國內(nèi)還是國外,加氫站的建設(shè)都較為匱乏。截至2020年1月,國內(nèi)僅建成了61座加氫站,遠(yuǎn)不及公共充電樁的數(shù)量,更別提數(shù)以萬計(jì)的加油站了。所以說,想要全面推廣氫能源汽車,前提是加氫站具有一定規(guī)模。

值得一提的是,雖然現(xiàn)階段氫能源汽車面臨很多問題,但整個(gè)體系正在不斷完善。例如我國計(jì)劃到2020年加氫站數(shù)量達(dá)到100座,2030年達(dá)到1000座;韓國計(jì)劃到2025年打造年產(chǎn)量為10萬輛的生產(chǎn)規(guī)模。同時(shí),存儲(chǔ)氫氣用的氫壓力罐也正在不斷改進(jìn),金屬儲(chǔ)氫、玻璃微球儲(chǔ)氫、吸附儲(chǔ)氫、有機(jī)化合物儲(chǔ)氫等都將在未來2-3年面世,以此來增加氫能源汽車的安全系數(shù)。

全球車企加強(qiáng)氫能源建設(shè)

氫能源汽車的前景十分明朗,世界各地的車企紛紛加碼氫能源領(lǐng)域。亞洲方面,國內(nèi)的吉利汽車、長城汽車、上汽集團(tuán)已經(jīng)小有所成,紛紛對(duì)相關(guān)燃料電池公司完成了收購,其中吉利汽車還在2019年發(fā)布了2款氫能源客車;豐田汽車作為氫能源領(lǐng)域的先行者,旗下Mirai車型已經(jīng)推出了第二代,將于今年年底在日本、北美以及歐洲等地開始銷售;韓國對(duì)氫能源汽車的終極目標(biāo)是到2040年累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到620萬輛。

在歐洲地區(qū),寶馬集團(tuán)在4月13日首次公布了BMWiHydrogenNEXT動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié),并將在2022年基于當(dāng)前的X5車型,對(duì)氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)性地進(jìn)行小規(guī)模量產(chǎn)。同時(shí),寶馬官方還表示,氫燃料電池技術(shù)有可能成為該集團(tuán)動(dòng)力系統(tǒng)組合的第四大支柱;奔馳在2019年亞洲CES車展上推出了旗下首款氫能源汽車——GLCF-CELL,目前該車已經(jīng)在德國本土交付。

美洲地區(qū),通用汽車早在2013年7月就與本田達(dá)成合作協(xié)議,共同開發(fā)新一代燃料電池系統(tǒng)和氫儲(chǔ)存技術(shù)。到了2017年又與本田汽車成立了合資公司,二者致力于將氫燃料電池系統(tǒng)投入量產(chǎn),并為未來的氫燃料電池產(chǎn)品提供技術(shù)和動(dòng)力儲(chǔ)備。

寫在最后:無論國內(nèi)還是國外,氫能源汽車的發(fā)展都正處于起步階段,安全、成本、配套設(shè)施等方面尚未完善。與乘用車相比,氫能源在商用車領(lǐng)域的發(fā)展稍顯迅速。數(shù)據(jù)顯示,2015至2018年間,我國氫燃料電池汽車銷量分別為10輛、629輛、1275輛、1527輛。2019年,我國共生產(chǎn)氫燃料電池客車1335輛,氫燃料電池專用車1683輛,總計(jì)3018輛,上漲趨勢(shì)明顯。筆者認(rèn)為,隨著技術(shù)的成熟及政策的支持,氫能源很可能重新定義未來的汽車工業(yè)。



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