
事實(shí)上,氫能源在汽車(chē)領(lǐng)域的使用已經(jīng)不是新鮮事了,氫能源是否能成為純電動(dòng)車(chē)的接班人,成為真正環(huán)保低碳出行的踐行者?氫能源又比純電動(dòng)車(chē)好在哪里呢?本篇文章將給您答案。
0碳排放
關(guān)于能源我們通常用能量密度或者熱值來(lái)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),密度越高則它所賦有的能量越大。從表格上可以看出,氫氣的密度可達(dá)到143MJ/Kg,相比傳統(tǒng)能源的煤、汽油要高出3-4倍;而我們普遍認(rèn)為的新能源,三元鋰電池單位內(nèi)的能量密度僅是1/132值。
除了能量密度優(yōu)勢(shì)以外,氫氣由于元素結(jié)構(gòu)不含碳,所以燃燒后的產(chǎn)物不含碳一類(lèi)的氣體(產(chǎn)物為水),也就真正滿(mǎn)足“0碳排放”的高清潔能源標(biāo)準(zhǔn)。
既然氫能源如此高效、環(huán)保,為何沒(méi)有廣泛被汽車(chē)企業(yè)所應(yīng)用,我想很大的一個(gè)原因是技術(shù)問(wèn)題。相比已經(jīng)成熟的電池技術(shù),氫能源的存在形式還需要一定時(shí)間的打磨。目前汽車(chē)領(lǐng)域比較常見(jiàn)的兩種應(yīng)用為:氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)以及氫燃料電池汽車(chē)。
其中,氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)是通過(guò)氫氣直接在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸里燃燒,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛,和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)原理相似;而氫燃料電池汽車(chē)則是通過(guò)氫氣供入燃料電池經(jīng)過(guò)催化劑(鉑)催化產(chǎn)生電能,電能再供給電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛,屬于典型的電動(dòng)汽車(chē)。
而目前氫能源汽車(chē)的主流發(fā)展方面正是氫燃料電池汽車(chē)。氫燃料電池車(chē)的工作原理大致為,氫氣經(jīng)過(guò)電池的陽(yáng)極板在鉑的催化劑下電離出氫離子(質(zhì)子),在質(zhì)子交換膜的篩選下降氫離子和電子分別送達(dá)燃料電池的陰陽(yáng)兩極,其中電子也外電路產(chǎn)生電流供汽車(chē)使用,而氫離子則穿過(guò)陰極板與空氣中的氧原子重新結(jié)合為水。
與傳統(tǒng)汽車(chē)相比,燃料電池車(chē)能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60~80%,為內(nèi)燃機(jī)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(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳,也沒(méi)有硫和微粒排出。因此,氫燃料電池汽車(chē)是真正意義上的零排放、零污染的車(chē),氫燃料是完美的汽車(chē)能源!
加氫三分鐘續(xù)航700公里,量產(chǎn)還會(huì)遠(yuǎn)?
相比三元鋰電池純電動(dòng)車(chē),氫燃料電池的環(huán)保優(yōu)勢(shì)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(lái)較為方便以外,目前氫燃料還未全面放開(kāi)技術(shù),但這并不意味著一成不變。
從目前的市場(chǎng)來(lái)看,越來(lái)越多的車(chē)企開(kāi)始注重燃料電池的應(yīng)用和研發(fā)技術(shù),其中日本在氫能的利用方面遙遙領(lǐng)先。早在去年年底,日本就提出了“氫能社會(huì)”的構(gòu)想,并將在2040年完成零碳?xì)淙剂瞎┙o體系建設(shè)。
作為氫能源踐行者之一,豐田所量產(chǎn)的首輛氫電池車(chē)Mirai,便可實(shí)現(xiàn)加氫3-5分鐘,續(xù)航達(dá)700公里的用車(chē)需求(本田推出了Clarity)。日本至今建設(shè)了92座加氫站。韓國(guó),美國(guó)等國(guó)家也緊隨其后,興建加氫站并推出氫能源汽車(chē)。此外,歐洲也在努力發(fā)展氫能源的建設(shè)和應(yīng)用。
相比歐洲、日韓等地區(qū),我國(guó)在氫能源的應(yīng)用和建設(shè)方面還顯得有些落后。不過(guò)今年9月27日,上海首條燃料電池公交線(xiàn)路正式上線(xiàn),該公交線(xiàn)路全程約7公里。公交車(chē)長(zhǎng)度為12米的全低地板燃料電池公交客車(chē),共計(jì)6輛,該車(chē)采用上汽60kw燃料電池系統(tǒng),車(chē)載氫系統(tǒng)由上海舜華提供,包括7個(gè)145L 35MPa儲(chǔ)氫瓶組成,續(xù)航里程≥560km,氫氣加注保障由安亭加氫站完成。
10月24日,長(zhǎng)城汽車(chē)在第三屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車(chē)大會(huì)上宣布,長(zhǎng)城汽車(chē)入股德國(guó)加氫站運(yùn)營(yíng)商H2 MOBILITY。想來(lái),長(zhǎng)城汽車(chē)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了氫能與燃料電池市場(chǎng),并通過(guò)踐行為自己的“新能源大版圖”落子、落實(shí)。
隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,氫能源儲(chǔ)存運(yùn)輸技術(shù)變得更加安全,高效高耐久鉑催化劑研發(fā)成功等等一系列技術(shù)的突破,氫能源汽車(chē)已離我們?cè)絹?lái)越近,正在一步步地走進(jìn)我們的生活。
相比插電式電動(dòng)車(chē),氫能源充電快(加氫只需3分鐘),續(xù)航里程長(zhǎng)等特點(diǎn)完美解決駕駛者因用車(chē)?yán)m(xù)航里程短,充電時(shí)間長(zhǎng)等一系列焦慮問(wèn)題,相信氫能源汽車(chē)是未來(lái)新能源汽車(chē)優(yōu)選的發(fā)展方向。
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