中文字幕色色五月天_一级免费高清无码网站_亚洲精品片911_91区国产福利在线观看午夜

低溫18650 3500
無磁低溫18650 2200
過針刺低溫18650 2200
低溫磷酸3.2V 20Ah
21年專注鋰電池定制

氫燃料電池汽車相比電動(dòng)汽車,有哪些優(yōu)勢?有哪些劣勢?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1854次  |  2020年02月21日  

早在十幾年前,我還在讀書的時(shí)候,憑借零污染、可再生、加氫快、續(xù)航足等優(yōu)勢,氫燃料電池技術(shù)在理論上完爆石油與鋰離子電池,被譽(yù)為車用能源的終極形式。


美中不足的是,氫燃料電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度一直很慢,遲遲無法落地,經(jīng)常被放在2050年這個(gè)尺度的遠(yuǎn)景上去討論。于是我們戲謔:


是未來的完美技術(shù),但它永遠(yuǎn)只存在于未來!


在過去十年中,由于鋰鋰離子電池電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的突飛猛進(jìn),氫燃料電池技術(shù)被過度輕視。而最近一兩年,氫燃料電池又重新引起了注意,原因之一就是純電動(dòng)汽車遇到了兩個(gè)硬核問題:


  • 續(xù)航卡在下一代鋰離子電池技術(shù)突破:隨著電動(dòng)汽車行業(yè)的迅速崛起,消費(fèi)者的選擇越來越多,相應(yīng)的,對續(xù)航也會(huì)在滿足日常使用情況的要求下逐漸提高。假設(shè)若一輛純電車工況續(xù)航能達(dá)到800公里,這也許要依賴于下一代鋰離子電池技術(shù)的突破。


  • 能量密度卡在物理化學(xué)的極限:鋰離子電池能量密度太低,若以多堆電池的方法新增續(xù)航,就會(huì)造成過多能量浪費(fèi)在運(yùn)輸電池本身的尷尬情況,既不經(jīng)濟(jì),也不合理。在過去十年中,鋰離子電池的能量密度已經(jīng)提高了2.5倍,就不能再給力一點(diǎn),再提高2倍嗎?答案是很困難,因?yàn)檫@種涉及物理化學(xué)原理的東西,不可能遵循摩爾定律,再提升就觸碰到了安全極限,性能與安全不可兼得了。要想解決這個(gè)問題,得在鋰固態(tài)電池的技術(shù)路線上努力了。


    東方不亮西方亮。消費(fèi)者在關(guān)于純電動(dòng)續(xù)航里程和充電時(shí)間上的期待,不正是氫燃料電池的拿手好戲嗎?很多方面,氫燃料汽車避免了純電車的短板,反而與傳統(tǒng)燃油車的特性很像,例如:


  • 氫氣的能量密度比燃油大,比鋰離子電池高上百倍。我們都知道,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?,而氫氣只含氫,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)不一樣。


  • 加氫與加油都只要三五分鐘。如此一來,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,在續(xù)航與充能方面,氫燃料電池車與傳統(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)氫燃料電池車呢?答案就是,相關(guān)于傳統(tǒng)燃油車,氫燃料電池車同時(shí)具有節(jié)能減排的新能源車屬性:


  • 減排:氫燃料電池的反應(yīng)方程式非常簡單: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?。‘?dāng)然,這一點(diǎn)與電動(dòng)汽車碳排放的爭議相似,從全生命周期的角度來看,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,氫燃料電池車則與純電動(dòng)相當(dāng)或更好。


  • 可再生能源:相對地柴油汽油,氫能源最大的優(yōu)勢就是可再生。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,對石油對外依賴很強(qiáng)的我國、日本來說,依然是很有吸引力的選項(xiàng)。


    和電動(dòng)汽車相比,氫燃料電池車?yán)m(xù)航足、加氫快;和傳統(tǒng)燃油車比,氫燃料電池車又具有節(jié)能減排的屬性。雖然和兩邊比都有優(yōu)勢,但普遍認(rèn)為燃料電池的產(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)可以做到上萬甚至幾萬小時(shí);另外一個(gè)就是供應(yīng)鏈問題,很多部件還依鋰離子電池廠家賴進(jìn)口,成本大大上升。


  • 加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):純電動(dòng)汽車目前面對充電不便的基礎(chǔ)設(shè)施問題,氫燃料電池車也逃不過,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。


    『豐田氫燃料車Mirai』


    氫燃料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,那就得持續(xù)虧本運(yùn)營,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,無法直接用于氫燃料電池系統(tǒng)。


    電動(dòng)汽車與氫燃料電池汽車是對立的嗎?


    對大多數(shù)人來說,氫燃料電池車可能是于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)際上就是將氫燃料電池與電動(dòng)汽車兩個(gè)技術(shù)路線對立了起來。實(shí)際情況是這樣嗎?


    首先我們看一下氫燃料電池車的工作原理


    氫燃料電池發(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?對了,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),氫燃料電池車都是鋰離子電池+燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的混合體,差別只是誰的成分多一點(diǎn),誰的少一點(diǎn)罷了。


    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)汽車路線與氫燃料電池技術(shù)路線是互補(bǔ)的、相輔相成的。目光長遠(yuǎn)的汽車公司,肯定不會(huì)把這兩個(gè)路線對立起來。就拿豐田來說,別看它現(xiàn)在力推氫燃料電池,把專利都免費(fèi)公開了,心窩子都快掏出來了,但在它的戰(zhàn)略規(guī)劃中,氫燃料電池的份額也只是和純電動(dòng)差不多。


    再舉個(gè)例子,對氫燃料電池技術(shù)不太熱衷奧迪(可以一定程度上代表是大眾集團(tuán)的想法),在它的戰(zhàn)略規(guī)劃中,也是給氫燃料電池車一席之地的。


    插電混動(dòng)、混動(dòng)、純電動(dòng),傻傻分不清楚,該怎么選購呢?


    談起電動(dòng)汽車,吃瓜群眾立刻就能想到蔚來、威馬、小鵬、榮威等一系列品牌,但談起氫燃料電池車,大家恐怕還沒什么印象。所以在此準(zhǔn)備簡單介紹3家典型相關(guān)公司。


    第一家是國企,是國內(nèi)規(guī)模最大、綜合實(shí)力最強(qiáng)的上汽。上汽啟動(dòng)氫燃料電池項(xiàng)目較早,與清華、同濟(jì)等高校合作,在世博會(huì)上就開始試運(yùn)行了。2016年的時(shí)候,推出了國內(nèi)唯一一款榮威950氫燃料電池乘用車,并采用了先進(jìn)的70兆帕儲(chǔ)氫系統(tǒng)。


    第二家可能有點(diǎn)出乎意料,這是一家造車新勢力愛馳汽車。


    事實(shí)上,其德國子公司愛馳恭博的GumpertNathalie,就是一輛甲醇燃料電池跑車。這款跑車由奧迪quattro之父RolandGumpert親自操刀設(shè)計(jì),百公里加速2.5秒,續(xù)航1000公里。


    值得說道的是,GumpertNathalie是甲醇燃料電池,而不是氫燃料電池。甲醇燃料電池分兩種:


  • 一種是甲醇重整制氫,相當(dāng)于在氫燃料電池系統(tǒng)前,新增了一個(gè)甲醇制氫裝置。這種甲醇燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度高。


  • 另一種就是直接將甲醇替代氫氣,作為燃料電池系統(tǒng)的燃料。


    愛馳GumpertNathalie采用的是甲醇重整制氫的技術(shù)方案,看似是新增了系統(tǒng)復(fù)雜度,但在氫氣的制取、運(yùn)輸與儲(chǔ)存等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈問題的解決都還沒有時(shí)間表的情況下,不失為一種快刀斬亂麻的優(yōu)秀方案。


    甲醇重整制氫的技術(shù)方案實(shí)際上就是將氫氣的制取、運(yùn)輸與儲(chǔ)存等環(huán)節(jié),都攬成自己公司的活兒了,這樣做雖然可以不依賴于產(chǎn)業(yè)鏈跑得更快,但系統(tǒng)集成與驗(yàn)證的挑戰(zhàn)性也會(huì)更高。近日,愛馳汽車注資丹麥甲醇燃料電池系統(tǒng)開發(fā)商BlueWorldTechnologies,將大大加快研發(fā)速度。


    去年差不多這個(gè)時(shí)候,看到了愛馳推出GumpertNathalie,心想造車新勢力本來就資源有限,怎么還分出精力去搞只屬于未來的燃料電池技術(shù)呢。那個(gè)時(shí)候,整個(gè)行業(yè)對氫燃料電池還是偏悲觀,甚至是漠視的。沒想到一年之后,時(shí)來運(yùn)轉(zhuǎn),氫燃料電池又有成為焦點(diǎn)的趨勢,只能說愛馳的戰(zhàn)略眼光還是很犀利的。


    第三家公司不是整車公司,而是燃料電池核心零部件供應(yīng)商億華通。


    億華通是依托清華大學(xué)于2004年成立的,專注于氫燃料電池技術(shù)十幾年。這十鉅大鋰電幾年間,氫燃料電池技術(shù)大局一直不景氣,億鋰離子電池華通是一直飄搖,但一直堅(jiān)持搞技術(shù)研發(fā)。在讀書期間有過交集,所以我也比較熟悉,一直不太看好……


    沒想到,堅(jiān)持十幾年億華通終于站在了國內(nèi)技術(shù)的領(lǐng)頭羊位置,等到氫燃料電池技術(shù)時(shí)來運(yùn)轉(zhuǎn),又恰逢科創(chuàng)板創(chuàng)立,真的是雙喜臨門。不得不說,真是一段守得云開見天明的傳奇故事!


    東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國廣東省東莞市南城區(qū)高盛科技園,是一家為全球用戶在移動(dòng)電源、儲(chǔ)能電源、動(dòng)力電源和備用電源的個(gè)性化需求,供應(yīng)特種鋰電系統(tǒng)定制化方案和產(chǎn)品的國家級高新技術(shù)公司。
  • 鉅大鋰電,22年專注鋰電池定制

    鉅大核心技術(shù)能力