鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:940次 | 2019年06月26日
純電動(dòng)和氫燃料電池汽車該如何選擇,哪個(gè)更有未來?
汽車經(jīng)過百年的發(fā)展壯大,現(xiàn)已成為當(dāng)下人們出行的必需品。在百年的發(fā)展歷程中,燃油車的地位一直不曾被撼動(dòng),隨著近年來日益嚴(yán)峻的地球環(huán)境,節(jié)能減排已成為了時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。為此,大力發(fā)展零排放、零污染的新能源汽車也成為了各大車企未來的主要發(fā)展方向。
現(xiàn)在的能做到零排放、零污染的汽車有太陽能汽車、純電動(dòng)汽車、乙醇燃料汽車、氫燃料電池汽車等等,但未來的主流發(fā)展方向依然是以純電動(dòng)和氫燃料電池汽車為主。在純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車中,誰能笑到最后呢?
純電動(dòng)和燃料電池的原理及難點(diǎn)
純電動(dòng)汽車的原理是依靠電池儲(chǔ)備能源,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。最核心部分就是電池、電控、電機(jī)的三電技術(shù),在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域,特斯拉的三電技術(shù)是發(fā)展最成熟的,這也使得特斯拉成為了全球純電動(dòng)汽車的領(lǐng)導(dǎo)者。
純電動(dòng)汽車瓶頸:盡管純電動(dòng)汽車的工作原理看上去非常簡(jiǎn)單,絕大多數(shù)人都可以理解,但現(xiàn)在的純電動(dòng)汽車依舊有著致命的缺點(diǎn),那就是在續(xù)航方面。目前主流純電動(dòng)汽車的電池基本是以三元鋰電池為主,三元鋰電池雖然具有能量密度大、壽命長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但現(xiàn)在的純電動(dòng)汽車在充電時(shí)間以及續(xù)航上還有待提升,即使是快充也需要半小時(shí),且最大續(xù)航也僅600km左右,不適合長(zhǎng)途旅行使用。
燃料電池汽車以氫氣為能源,工作原理是把氫輸入燃料電池中,氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔,通過外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極,成為電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。區(qū)別于傳統(tǒng)的干電池、蓄電池,普通電池是一種儲(chǔ)能裝置,是把電能貯存起來,需要時(shí)再釋放出來;氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置,就像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。
氫燃料汽車的優(yōu)點(diǎn)在于,與傳統(tǒng)汽車相比,燃料電池汽車的能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60—80%,是內(nèi)燃機(jī)的2—3倍,且生成物是清潔的水,可真正實(shí)現(xiàn)零排放,不會(huì)污染環(huán)境。
燃料電池汽車目前的技術(shù)困難:盡管燃料電池的工作原理并不算復(fù)雜,在技術(shù)方面早已被攻克。它真正的難點(diǎn)是在于氫能源的儲(chǔ)存以及成本上,現(xiàn)在氫氣主要的儲(chǔ)存方法是利用高壓鋼瓶和儲(chǔ)存液態(tài)氫,前者不僅容積小且有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn),而后者的困難之處在于成本高且對(duì)液態(tài)氫的儲(chǔ)存箱要求很大,加上現(xiàn)在的技術(shù)并不成熟。
純電動(dòng)汽車不是真正意義上的新能源汽車?
有很多人說,純電動(dòng)汽車并不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的零污染、零排放,這也引起了很多人的爭(zhēng)議。主要是因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車需要電能,電是清潔能源沒錯(cuò),但發(fā)電廠發(fā)電時(shí)對(duì)環(huán)境的污染非常大。以中國為例,現(xiàn)在的發(fā)電方法有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等,其中火力發(fā)電占比達(dá)74%。
這也就意味著純電動(dòng)汽車需要的電能很大程度上是火力發(fā)電的產(chǎn)物,而火力發(fā)電帶來的污染是非常大的。反觀氫燃料電池汽車,不僅地球上的氫氣隨處可見,且排放物也是水。
各國對(duì)純電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車的態(tài)度
不管是任何行業(yè),要取得長(zhǎng)足的發(fā)展,沒有國家的支持是無法走太遠(yuǎn)。我國現(xiàn)在已成為全球最大的純電動(dòng)汽車市場(chǎng),在截止到2018年純電動(dòng)汽車保有量已突破125萬臺(tái),現(xiàn)在仍在快速增長(zhǎng)中,這和國家近年來對(duì)純電動(dòng)汽車的大力支持不無關(guān)系。除了國內(nèi)的自主企業(yè)和造車新勢(shì)力紛紛加入新能源汽車的研發(fā)制造外,國外的汽車巨頭在本土轉(zhuǎn)型發(fā)展電動(dòng)汽車的同時(shí),也開始布局中國市場(chǎng)。
我國在氫燃料電池汽車方面與其它國家差距明顯,2017年氫燃料電池汽車僅有3款貨車、19款客車。到了2018年10月,增至20款貨車、50款客車,貨車、客車車型數(shù)分別較2017年底增長(zhǎng)533%、250%。截止到2018年,國內(nèi)共建有加氫站17座,其中日加氫能力達(dá)到2000kg的共有兩座,數(shù)量遠(yuǎn)低于歐美日等國家。
在以美國、日本、韓國、歐盟為主的幾個(gè)發(fā)達(dá)國家氫燃料電池汽車非常重視,現(xiàn)已進(jìn)入了系統(tǒng)實(shí)施階段。以日本為例,早在1992年,日本的豐田就開始研發(fā)氫燃料電池汽車。2014年4月,日本政府更是制定了“第四次能源基本計(jì)劃”,明確提出了加速建設(shè)和發(fā)展“氫能社會(huì)”的戰(zhàn)略方向。2017年12月,日本政府就發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”。
該戰(zhàn)略從氫氣供給和氫氣使用兩個(gè)方面制訂規(guī)劃,分步驟列出了很多具體目標(biāo),包括到2030年將氫氣價(jià)格從每標(biāo)準(zhǔn)立方米100日元(15.6元)降至每標(biāo)準(zhǔn)立方米30日元(1.9元);到2030年實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車達(dá)到80萬輛,氫氣加注站到增至900個(gè),氫燃料電池巴士到2030年達(dá)到1200輛等等。
各國對(duì)氫燃料電池的推廣
在氫燃料電池汽車發(fā)展方面,美國可以說是先行者之一,最早提出了以氫能經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的發(fā)展藍(lán)圖,早在2000年就進(jìn)入了技術(shù)研發(fā)階段;在美國購買氫燃料電池汽車有著5000美元(3.5萬元)的補(bǔ)貼。而韓國政府對(duì)氫燃料電池的補(bǔ)貼為2750萬韓元(15.8萬元),英國對(duì)氫燃料電池的補(bǔ)貼為4500(4萬元)英鎊,德國則是計(jì)劃在2019年前投資2.5億歐元(19.5億元)用于氫燃料電池汽車的研發(fā)與推廣。
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相比之下,日本在對(duì)氫燃料電池汽車的投入則很大。在日本購買氫燃料電池汽車不僅有著中央政府200萬日元(12.7萬元)的購置補(bǔ)貼,地方政府還將提供100萬日元(6.3萬元)的補(bǔ)貼。這也是日本在氫燃料電池汽車領(lǐng)域達(dá)到全球領(lǐng)先的原因之一。
寫在最后:
根據(jù)目前的發(fā)展來看,純電動(dòng)汽車由于成本更低,在短時(shí)間內(nèi)相比氫燃料電池汽車還是比較有優(yōu)勢(shì)的。根據(jù)長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,在未來如果氫燃料電池汽車攻克了氫氣儲(chǔ)存的難點(diǎn)以及降低成本后,還是非常容易普及的。關(guān)于未來新能源汽車的發(fā)展我們可以拭目以待。