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比起純電動車 氫燃料電池汽車看上去要美好很多

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月27日  

比起純電動車氫燃料電池汽車看上去更加美好


“為了滿足國六a,我們還可以通過對發動機加裝顆粒捕捉器的辦法來進行優化,但是國六b基本就沒辦法了,只能混動或者重新設計了。”


一位沃爾沃的發動機工程師在和我聊起國6標準時,顯得有些無奈。如今各國的排放/油耗標準是越來越嚴苛,在2020年中國對于各車企的油耗限值為5L/100km,歐洲到2025年更是需要實現3L/100km的油耗限值,目前主流的內燃機已經越來越難滿足各國嚴苛的標準。


嚴苛的法規也在推動新能源汽車的發展。如今國內造車新勢力如雨后春筍般冒出,它們無不選擇了新能源(主要是純電動)作為自己的發展方向,汽車的新能源化已經成為大勢所趨。那么在新能源汽車的眾多發展路線中,究竟哪種更加靠譜呢?


毫無疑問,目前純電動看起來是主流的方向。不管是大眾、奔馳、日產這樣的傳統汽車巨頭,還是新生的特斯拉、蔚來等等,都已經將目光投向了純電動車領域。相比于傳統汽車,純電動車本身近乎于零排放,同時也有著加速快、平順的優勢。一定程度上,電動車的入門門檻、技術難度,也要比傳統汽車低。


但普通消費者對于長期使用一輛電動車仍舊存在較大的顧慮,怎么充電、去哪充電、里程焦慮等等都會影響消費者的最終選擇。在我看來,在充電樁開始漸漸普及的同時,里程焦慮已經成為了阻礙消費者選擇電動車最大的因素之一。當電量減少,剩余里程迅速下降的時候,行車將會變成一種折磨,電量什么時候會徹底歸零,能否順利抵達下一個充電樁都讓人非常焦慮。所以,只有真正解決了里程焦慮,電動車才能真正得到普及。


想要消滅里程焦慮,就需要三電技術的發展,實現長續航里程、短充電時間才能符合用戶常規的習慣,解決里程焦慮。


從這一方面來看,氫燃料動力電池汽車看起來就美好很多。


在電池技術和充電技術有突破性的進展之前,似乎燃料電池會是汽車未來動力的一個好選擇。像豐田的Mirai,吃進去的是氫氣,排出來的是水,從環保角度來說幾乎完美無缺。現代Nexo上的120kW氫燃料電池驅動系統出現在了今年沃德十佳發動機獲獎名單中,這也是繼本田Clarity之后,又一款入選沃德十佳發動機的氫燃料電池驅動系統。


氫燃料電池的原理其實相當簡單,在電池內部陽極和陰極分別加入氫氣和氧氣(空氣),在催化劑的作用下發生反應并放電,氫燃料電池轉移一個電子比鉛酸電池和鋰電池需要的質量更小,簡單地說,就是能量密度更大。我們常用的汽油能量密度大概在44MJ/kg,頂尖的三元鋰電池能量密度300Wh/kg,轉換成統一單位就是1.08MJ/kg,而氫氣的能量密度達到了143MJ/kg。


以Nexo為例,它的三個的氫氣儲罐的總儲存量為156.6升,續航里程達到了609km,更吸引人的是,加滿這個儲氫罐的時間和加滿一個汽油油箱相差無幾。和純電動汽車動輒數個小時的充電時間相比,這無疑更加吸引人,也更符合一般人的用車習慣。


除了豐田、本田、現代以外,奔馳也相當熱衷于氫能源燃料電池,從1994年至今奔馳推出了NECAR系列、A-Class、B-Class等氫能源車型。在國內,長城和上汽也在布局氫能源市場。長城在2018年收購了上海燃料電池汽車動力系統有限公司51%股權,意圖研發燃料電池汽車。并且長城還入股了德國加氫站運營商H2MOBILITY,這些都展現了長城對于氫能源技術的看重。


對于氫能源,我想大家主要擔心的是兩點:一個是氫到底從何而來;另一個應該就是氫燃料電池汽車的安全性。


太陽能、風能等不穩定能源,以及像夜晚谷時過剩的電量往往都會被浪費,現在也有企業采用舊電池在建造儲電站,來存儲這些電能。但回過頭來說,這些本會被浪費的電源也可以用來制氫,氫氣實際上是一種存儲過剩電能的介質。


至于安全,實際上目前很多城市都在大規模應用液化天然氣汽車,這些汽車在后備箱中往往會增加一個巨大的氣罐,這就和氫能源汽車相差不多了。在本田的Clarity上,不僅氣罐有著超強的結構強度,同時通過實時監測,避免氫氣泄露,即便氫氣泄漏已經無法避免,Clarity也有備份方案將氫氣安全釋放。


寫在最后


充氫5分鐘,續航600km,這是目前已經能夠實現的數據了。在純電動車三電技術沒有得到突破性的發展前,氫燃料電池汽車無疑更具吸引力。

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