鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：309次 | 2023年01月03日
馬斯克迪斯聯(lián)手開(kāi)噴燃料動(dòng)力電池，什么仇什么怨？
上周的最后兩個(gè)工作日，燃料動(dòng)力電池突然間又熱度陡增，不過(guò)這次的熱度可不是來(lái)自什么好事，而是大眾集團(tuán)首席執(zhí)行官赫伯特迪斯和TSLA老板伊隆馬斯克聯(lián)手開(kāi)噴，把燃料動(dòng)力電池說(shuō)的可以說(shuō)是一無(wú)是處，馬斯克更是再一次重復(fù)了他為埋汰燃料動(dòng)力電池發(fā)明的詞匯等式：FuelCells（燃料動(dòng)力電池）=FoolSells（愚蠢的交易）。
三月十一日，社交賬號(hào)WholeMarsCatalog在推特上公布了一條消息，轉(zhuǎn)述了大眾集團(tuán)首席執(zhí)行官赫伯特迪斯在接受《財(cái)富》采訪時(shí)的一段話。原意是：你們不會(huì)看到任何氫能源的乘用車，在大規(guī)模市場(chǎng)當(dāng)中應(yīng)用氫燃料動(dòng)力電池技術(shù)的想法太過(guò)樂(lè)觀了，十年內(nèi)都不可能，因?yàn)檫@背后的物理學(xué)邏輯不合理。
公布這條消息的時(shí)候，這個(gè)社交賬號(hào)還@了迪斯和馬斯克兩個(gè)人，迪斯沒(méi)有回復(fù)，但是馬斯克很快就給了回復(fù)，開(kāi)篇第一句就是著名的諧音梗：FuelCells=FoolSells，燃料動(dòng)力電池應(yīng)該叫愚蠢交易，用在汽車上就是個(gè)渣，就算用在火箭上都不是什么好主意，但好歹還沒(méi)那么荒唐。
新能源界的兩個(gè)扛把子，一個(gè)堪稱新能源教父，一個(gè)是大型主機(jī)廠當(dāng)中轉(zhuǎn)型新能源最堅(jiān)決的老板，這倆人最近一段時(shí)間可是不斷同框，幾張合影是傳遍全球，而這次兩人雖然沒(méi)有同框，但卻在態(tài)度上高度一致，不了解染料電池和這兩位是什么仇什么怨，能引得二位聯(lián)手開(kāi)噴。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
燃料動(dòng)力電池效率不高
要討論這個(gè)問(wèn)題，我們首先得搞明白燃料動(dòng)力電池是什么，特別是這次迪斯和馬斯克一起開(kāi)噴的氫燃料動(dòng)力電池。這個(gè)名詞相信很多朋友都聽(tīng)過(guò)不少次，但要真說(shuō)明白這是個(gè)什么東西，恐怕還真沒(méi)幾個(gè)人能做到，所以首先，咱們通過(guò)大眾集團(tuán)官方網(wǎng)站自己的一張圖片，來(lái)了解一下什么是氫燃料動(dòng)力電池。
燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)中，依然有動(dòng)力鋰電池，只是電量較小。儲(chǔ)氫罐是重要的儲(chǔ)能單元，氫進(jìn)入燃料動(dòng)力電池單元中，和氧氣結(jié)合，反應(yīng)過(guò)程中電子由負(fù)極過(guò)度到正極，出現(xiàn)電流。其實(shí)燃料動(dòng)力電池可以類比為增程式，只是增程器從內(nèi)燃機(jī)換成了用氫的燃料動(dòng)力電池。而燃料動(dòng)力電池的工作原理，邦老師特意準(zhǔn)備了一段GIF動(dòng)圖來(lái)生動(dòng)的說(shuō)明一下。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
氫燃料動(dòng)力電池這種類似于增程式的系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)該就是迪斯所說(shuō)的物理學(xué)邏輯不合理的由來(lái)了，畢竟燃料動(dòng)力電池要多一次能量轉(zhuǎn)換，在整個(gè)的轉(zhuǎn)換效率上肯定不如電池直接到電機(jī)這樣高效。大眾在2020年三月公布的一篇新聞當(dāng)中，對(duì)動(dòng)力鋰電池汽車和燃料動(dòng)力電池汽車的效率進(jìn)行了分析，給出了下面的答案。
動(dòng)力鋰電池車輛在整個(gè)流程當(dāng)中的能效在70-90%之間，而燃料動(dòng)力電池，在氫燃料被加注到車內(nèi)之前，能效已經(jīng)丟掉了45%，所以最終整體的能效只有25-35%。其實(shí)想想也不難理解，動(dòng)力鋰電池車輛的邏輯非常簡(jiǎn)單，發(fā)電，儲(chǔ)電，放電驅(qū)動(dòng)，結(jié)束。而燃料動(dòng)力電池呢：發(fā)電，電解水，儲(chǔ)藏運(yùn)輸，加注，燃料電堆反應(yīng)發(fā)電，驅(qū)動(dòng)。多了這么多環(huán)節(jié)，這效率能高才怪呢。
假如看數(shù)據(jù)還是覺(jué)得有點(diǎn)懵懵的，那么上面這張圖就解釋的更清楚了，圖右的氫燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)的復(fù)雜程度要遠(yuǎn)大于純電動(dòng)汽車的系統(tǒng)復(fù)雜度，特別是氫燃料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸這個(gè)環(huán)節(jié)，用大型高壓罐車儲(chǔ)運(yùn)氫能源，和傳統(tǒng)的燃油分發(fā)方式相同，和高效兩個(gè)字是絕無(wú)關(guān)聯(lián)的。
氫燃料可能并不清潔
而且氫燃料和動(dòng)力鋰電池還都面對(duì)著同樣的問(wèn)題，那就是能源的來(lái)源是否潔凈。在《財(cái)富》采訪迪斯的那篇報(bào)道中，氫能源的生產(chǎn)按照環(huán)境友好程度分成了五個(gè)種類。
綠色氫能依靠可再生能源所發(fā)電能電解水制氫
藍(lán)色氫能天然氣制氫，制氫環(huán)節(jié)的碳排放被收集、儲(chǔ)存。收集、儲(chǔ)存碳排放的成本高昂，且現(xiàn)階段沒(méi)有可應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)手段。
灰色氫能天然氣制氫，沒(méi)有碳排放的收集、儲(chǔ)存。
棕色氫能煤制氫。
藍(lán)綠氫能甲烷高溫裂解制氫，分別獲得氫能和固態(tài)碳，當(dāng)前僅處于實(shí)驗(yàn)室階段，無(wú)實(shí)用性。
這么多種類的氫能源當(dāng)中，真正稱得上清潔能源的只有綠色和藍(lán)色氫能，但實(shí)際上當(dāng)前市面上重要的氫能源供應(yīng)大多來(lái)自沒(méi)有碳排放收集儲(chǔ)存的天然氣制氫，所以在能源的清潔型上，當(dāng)前階段的氫燃料動(dòng)力電池也并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。
既不一定清潔，還沒(méi)什么效率，這么看起來(lái)，氫燃料動(dòng)力電池活該挨噴啊!但為何很多國(guó)家政府還在大力投入氫燃料動(dòng)力電池？特別是日韓一度可以說(shuō)是獨(dú)寵燃料動(dòng)力電池啊。那么接下來(lái)，我們嘗試回答一下，氫燃料動(dòng)力電池到底有沒(méi)有用，假如有用到底應(yīng)該怎么用的問(wèn)題。
氫燃料動(dòng)力電池的優(yōu)勢(shì)和可能用途
上面說(shuō)了許多的問(wèn)題，下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)氫燃料動(dòng)力電池的優(yōu)勢(shì)。
1、能量密度高：這是氫燃料動(dòng)力電池相比鋰電池的顯著優(yōu)勢(shì)，氫的熱值是除核燃料以外的燃料當(dāng)中最高的，達(dá)到142,351kJ/kg，遠(yuǎn)超鋰電池的能量密度。
2、充能速度快：現(xiàn)在的氫燃料動(dòng)力電池基本都可以實(shí)現(xiàn)3分鐘充滿的充能速度，比起動(dòng)力鋰電池的充電來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是碾壓級(jí)的優(yōu)勢(shì)。
結(jié)合優(yōu)勢(shì)和不足，我們發(fā)現(xiàn)，氫燃料動(dòng)力電池的確就像迪斯和馬斯克所說(shuō)那樣，關(guān)于大規(guī)模市場(chǎng)不適用，根本原因是效率不高，但對(duì)某些對(duì)能量密度、速度更為敏感的領(lǐng)域，還是會(huì)有很好的應(yīng)用前景的，比如干線物流。
這就是一臺(tái)以氫燃料動(dòng)力電池為動(dòng)力的物流卡車車頭的設(shè)計(jì)圖。關(guān)于干線物流來(lái)說(shuō)，氫燃料動(dòng)力電池幾乎是完美解決方法。
對(duì)卡車來(lái)說(shuō)，動(dòng)力鋰電池是很難接受的方法，假如想要保證長(zhǎng)途行駛能力，可能要背上幾噸重的電池，即便是快充，可能也要數(shù)小時(shí)時(shí)間才能充滿，極大的影響運(yùn)輸速度，而且過(guò)重的車身也會(huì)影響車輛的商業(yè)載重能力。
假如采用氫燃料動(dòng)力電池，情況就完全不同了，極高的能量密度可以使氫燃料動(dòng)力電池的物流卡車輕松突破1000公里的續(xù)航能力，而且補(bǔ)能時(shí)間僅需數(shù)分鐘。
更重要的是，燃料動(dòng)力電池的短版在干線物流的場(chǎng)景下有完美解決方法。因?yàn)槲锪骺ㄜ嚩加泄潭▓?chǎng)站，所以在固定場(chǎng)產(chǎn)修建集制氫、儲(chǔ)氫、加氫為一體的補(bǔ)能中心，利用光伏、風(fēng)電、峰谷電價(jià)低成本制氫。
由于減少了氫能源運(yùn)輸這個(gè)效率黑洞，所以在干線物流的場(chǎng)景下，氫燃料動(dòng)力電池的系統(tǒng)效率會(huì)得到顯著提升，再加上極為突出的速度優(yōu)勢(shì)，多國(guó)政府，包括我國(guó)政府均鼓勵(lì)物流場(chǎng)景發(fā)展氫燃料動(dòng)力電池車型也就不足為奇了。
燃料動(dòng)力電池除了裝車還能干嘛
在迪斯和馬斯克狂噴燃料動(dòng)力電池愚蠢的同時(shí)，我國(guó)科學(xué)院院士，我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高也在三月六日的新京報(bào)兩會(huì)經(jīng)濟(jì)策論壇上著重談到了燃料動(dòng)力電池。
歐陽(yáng)院士的重要觀點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：第一，氫燃料動(dòng)力電池在未來(lái)10年時(shí)間成本可能降低80%。第二，風(fēng)能、光伏這類波動(dòng)能源必須配備儲(chǔ)能裝置或者靈活電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，才有可能得到充分利用。而氫燃料動(dòng)力電池在這方面有先天優(yōu)勢(shì)，完全可以將氫燃料動(dòng)力電池當(dāng)做類似蓄水電站使用。第三，有電的地方用電，沒(méi)電的環(huán)境下用氫，氫能會(huì)取代汽柴油，成為應(yīng)急發(fā)電的重要來(lái)源，氫既是能源載體，也是儲(chǔ)能介質(zhì)。
歐陽(yáng)院士的觀點(diǎn)，對(duì)邦老師啟發(fā)很大，氫燃料動(dòng)力電池因其能量密度大，補(bǔ)能速度快的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，會(huì)存在很多交通工具之外的應(yīng)用場(chǎng)景，比如這種電網(wǎng)級(jí)的儲(chǔ)能裝置，用燃料動(dòng)力電池在安全性上就要比鋰電池優(yōu)勢(shì)更大。
雖然就如迪斯和馬斯克所言，氫燃料動(dòng)力電池關(guān)于大規(guī)模的乘用車場(chǎng)景的確是一個(gè)愚蠢的選擇，但是在交通當(dāng)中的某些專用場(chǎng)景，以及能源、家用領(lǐng)域，燃料動(dòng)力電池還是有很廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景的，就如歐陽(yáng)院士所言：所有的這些技術(shù)都會(huì)讓經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量上升，是綠色的上升，也會(huì)讓國(guó)家、經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)入一個(gè)全新的階段和時(shí)代。
