鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年02月16日
氫燃料動(dòng)力電池與鋰離子電池使用方式有什么不同
氫氣的能量密度比燃油大,比鋰離子電池高上百倍。我們都了解,燃油與氫氣釋放能量都是一個(gè)氧化過程,要么是原子量為12的碳被氧化、要么是原子量為1的氫被氧化。汽油柴油都是碳?xì)浠衔铮鴼錃庵缓瑲?,所以能量密度甚至更高。?dāng)然,考慮到比油箱復(fù)雜得多的儲(chǔ)氫系統(tǒng),情況會(huì)不相同。
加氫與加油都只要三五分鐘。如此一來(lái),車主就不必到處找充電樁,免去充電等待的時(shí)間了。當(dāng)然,加氫站不像加油站到處都是,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是個(gè)問題。
如此說來(lái),在續(xù)航與充能方面,氫燃料動(dòng)力電池車與傳統(tǒng)燃油車,真的很像??!只不過一個(gè)是燒油,一個(gè)是燒氫。既然這么像,咱們?yōu)樯恫恢苯佑脗鹘y(tǒng)燃油車,還要開發(fā)氫燃料動(dòng)力電池車呢?答案就是,相關(guān)于傳統(tǒng)燃油車,氫燃料動(dòng)力電池車同時(shí)具有節(jié)能減排的新能源車屬性:
減排:氫燃料動(dòng)力電池的反應(yīng)方程式非常簡(jiǎn)單:氫氣+氧氣→水。不僅沒有氮氧化物這種有毒氣體,就連二氧化碳都沒有啊!當(dāng)然,這一點(diǎn)與電動(dòng)汽車碳排放的爭(zhēng)議相似,從全生命周期的角度來(lái)看,制氫是免不了有碳排放的。目前的主流觀點(diǎn)是:即便是考慮70%的火電,純電動(dòng)汽車的碳排放還是優(yōu)于燃油車,氫燃料動(dòng)力電池車則與純電動(dòng)相當(dāng)或更好。
可再生能源:相對(duì)地柴油汽油,氫能源最大的優(yōu)勢(shì)就是可再生。除了工業(yè)副產(chǎn)品制氫之外,還能通過煤制氫、利用谷電電解水制氫等,全生命周期的能源效率要優(yōu)于汽油柴油。退一萬(wàn)步講,能源效率還不如汽油柴油,但氫能源作為可再生能源,對(duì)石油對(duì)外依賴很強(qiáng)的我國(guó)、日本來(lái)說,依然是很有吸引力的選項(xiàng)。
和電動(dòng)汽車相比,氫燃料動(dòng)力電池車?yán)m(xù)航足、加氫快;和傳統(tǒng)燃油車比,氫燃料動(dòng)力電池車又具有節(jié)能減排的屬性。雖然和兩邊比都有優(yōu)勢(shì),但普遍認(rèn)為燃料動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,要比純電動(dòng)慢5-10年,原因就在于有幾個(gè)待解決的關(guān)鍵問題:
車載儲(chǔ)氫技術(shù):要論同樣的重量,氫氣的能量密度不低。然而,汽油柴油在自然條件下就是液體,而氫氣要壓縮成液體,還要保證安全,就要一個(gè)挺大的儲(chǔ)氫系統(tǒng)了。目前70兆怕的儲(chǔ)氫系統(tǒng),能量密度才每升800Wh。
燃料動(dòng)力電池技術(shù):重要是膜電極與空壓機(jī)技術(shù)。一個(gè)是壽命問題,國(guó)內(nèi)還只能做到幾千小時(shí)耐久,日本豐田已經(jīng)可以做到上萬(wàn)甚至幾萬(wàn)小時(shí);另外一個(gè)就是供應(yīng)鏈問題,很多部件還依賴進(jìn)口,成本大大上升。
加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):純電動(dòng)汽車目前面對(duì)充電不便的基礎(chǔ)設(shè)施問題,氫燃料動(dòng)力電池車也逃不過,甚至更嚴(yán)峻。純電動(dòng)汽車雖然充電慢,但除了超級(jí)快充站,在家里、單位里也能慢慢充,勉強(qiáng)可以用。若出行特性比較規(guī)律,甚至還挺方便,畢竟在家充電也省得跑加油站了,用車成本也更低。
氫燃料動(dòng)力電池車沒辦法在家里加氫,只能依賴于加氫站;而加氫站成本很高,若用戶規(guī)模不起來(lái),那就得持續(xù)虧本運(yùn)營(yíng),這種雞生蛋、蛋生雞的問題就非常難解決。所以普遍認(rèn)為氫燃料動(dòng)力電池車應(yīng)該先應(yīng)用在商用車上,因?yàn)樯逃密嚨穆肪€比較規(guī)律,對(duì)加氫站數(shù)量的需求就比較小了。
除此之外,當(dāng)前的工業(yè)副產(chǎn)品氫的純度不夠,在進(jìn)一步提純之前,無(wú)法直接用于氫燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)。
對(duì)大多數(shù)人來(lái)說,氫燃料動(dòng)力電池車可能是于2018年第一次進(jìn)入公眾視野。
有媒體將訪問日本豐田事件過度解讀,說國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車技術(shù)路線將改弦更張,幾千億補(bǔ)貼打了水漂之類的,想象力豐富。這種說法,實(shí)際上就是將氫燃料動(dòng)力電池與電動(dòng)汽車兩個(gè)技術(shù)路線對(duì)立了起來(lái)。實(shí)際情況是這樣嗎?
氫燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī),雖然叫做發(fā)動(dòng)機(jī),但并不直接輸出扭轉(zhuǎn)。更準(zhǔn)確地說,它是一臺(tái)發(fā)電機(jī),輸出電能驅(qū)動(dòng)電機(jī),同時(shí)也可以給鋰離子電池充電。
這個(gè)結(jié)構(gòu)圖怎么有點(diǎn)似曾相識(shí)?對(duì)了,這不就是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車嗎?事實(shí)上的確如此,包括豐田Mirai在內(nèi),氫燃料動(dòng)力電池車都是鋰離子電池+燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)的混合體,差別只是誰(shuí)的成分多一點(diǎn),誰(shuí)的少一點(diǎn)罷了
燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率與電池容量的不同組合
假如電池大一點(diǎn)、可外接充電,那不就成了增程式電動(dòng)汽車,和李想的理想智造ONE差不多啦?其實(shí),就是差不多,只不過李想的增程式是燒油的,而氫燃料動(dòng)力電池車的增程器是燒氫氣的,這就是最重要的差別!
所以說,氫燃料動(dòng)力電池車很多情況下,也是增程式電動(dòng)汽車。既然二者在技術(shù)本質(zhì)上就有如此深的淵源,那么貿(mào)然地將兩個(gè)技術(shù)路線置于針鋒相對(duì)的位置,肯定是不合理的。
理性的觀點(diǎn)應(yīng)該是,電動(dòng)汽車路線與氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)路線是互補(bǔ)的、相輔相成的。目光長(zhǎng)遠(yuǎn)的汽車公司,肯定不會(huì)把這兩個(gè)路線對(duì)立起來(lái)。就拿豐田來(lái)說,別看它現(xiàn)在力推氫燃料動(dòng)力電池,把專利都免費(fèi)公開了,心窩子都快掏出來(lái)了,但在它的戰(zhàn)略規(guī)劃中,氫燃料動(dòng)力電池的份額也只是和純電動(dòng)差不多。