江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

Y车评|氢能源一点也不香，三瓢凉水告诉你

前不久 ， 丰田牵头与国内一汽、东风、广汽、北汽以及亿华通联手 ， 成立了一家新的合资公司 ， 名为联合燃料电池系统研发有限公司 。 以氢气为首的燃料电池系统因其补能速度快的特点 ， 被看做是新能源发展的一大方向 。
Y车评|氢能源一点也不香，三瓢凉水告诉你
文章图片
作为汽车行业的一大巨头 ， 丰田公司已经在燃料电池领域持续投资并且研发多年 ， 并成功推出可量产的氢气燃料电池汽车Mirai 。 丰田此次重资大规模与国内多家知名厂商联手的举措 ， 也被认为是燃料电池提速发展的新曙光 。 不过在这次成立新合资公司的公告也明确表明 ， 新研发的动力系统主要面对“商用车为核心”的市场 。 合资并未提及大家最关注的“民用乘用车”市场 ， 所以氢能源到底有多难？现阶段技术发展到了什么程度？未来氢能源真的可以取代已经大规模发展了的纯电动技术吗？
从技术定位来说 ， 氢能源属于燃料电池技术当中的一个分支 。 按照广义定义 ， 凡是通过氧化还原反应 ， 可以将燃料内化学能转化为电能的发电装置 ， 都可以被称为燃料电池 。 可以使用的燃料种类也很多 ， 既可以是氢气、甲烷等可燃气体 ， 也可以是乙醇、汽油等可燃液体 。 氢气作为其中最受关注的明星 ， 主要还是因为其完全不含碳元素 ， 可以真正实现0碳排放的愿景 。
Y车评|氢能源一点也不香，三瓢凉水告诉你
文章图片
包含氢燃料电池在内 ， 燃料电池系统确实可以实现类似现在汽油车类似的快速补能效果 ， 但是除此之外 ， 燃料电池系统还需要面临多种生产上 ， 技术上甚至天生劣势 。 燃料电池系统现在距离成熟还需要极长的发展时间 ， 甚至很有可能不会迎来大家最期盼的“民用” 。
首先是燃料电池系统本身的启动时间 。 根据中国汽车技术研究中心在2019年公布的氢燃料电池发展研究报告来看 ， 燃料电池系统从冷机状态 ， 进入到可以稳定发电的状态需要较长时间 。 启动速度最快以质子交换膜技术 ， 也需要数分钟 ， 一些大型燃料电池甚至需要数小时的启动时间 。 这与目前汽车广泛采用可以“秒启动”的内燃机和电动机都拥有巨大差异 。 此外 ， 即使燃料电池系统已经顺利开机启动 ， 启动之后的调速性能也很差 ， 通常只能以固定功率输出电能 ， 对于需要频繁加减速 ， 功率需求多变的车辆行驶环境并不相匹配 。 因此 ， 如果汽车采用燃料电池作为动力 ， 还需要一套作为缓冲使用的电池和电驱电控系统 。 此时的车辆更像是一辆燃料电池与蓄电池的混合动力汽车 ， 燃料电池与蓄电池串联 。 燃料电池先发电暂存在蓄电池当中 ， 再由蓄电池输出电能供电动机驱动车辆 。
Y车评|氢能源一点也不香，三瓢凉水告诉你
文章图片
其次 ， 燃料电池的能量转化效率并没想象高 。 虽然从理论上 ， 摆脱了卡诺循环的燃料电池能量转化效率可以高达80-90% 。 但是实际由于温度、内阻等多种原因 ， 目前燃料电池的实际能量转化效率通常在40-60%左右 ， 与理想值有较大差距 。 而内燃机方面 ， 现有小排量汽油发动机热效率已经可以达到40%左右 ， 中等排量柴油机热效率已经突破50% 。 在巨量上涨的成本面前 ， 车用燃料电池的效率提升并不诱人 。 也许发电站等大型工业用途才是目前燃料电池发展的主要方向 。
相较之下 ， 以质子交换膜为基础的氢气燃料电池具有相对更高的能量转换效率 ， 相对快速的冷启动性能 ， 质子交换膜寿命长以及0碳排放的优势 ， 成为了当下研发的主要方向 。
另外 ， 制造和使用成本也是摆在燃料电池普及面前的大难题 。 根据报告表示 ， 现阶段技术之下 ， 燃料电池的成本约在300-500美元/KW左右 ， 国内成本约在1000美元/KW左右 。 如果按照家用车需要100KW最大功率计算 ， 燃料电池系统至少也需要300*100=3万美元 ， 约合人民币20万元 ， 国产甚至需要1000*100=10万美元 ， 约合70万人民币 。 单燃料电池就需要极高成本 ， 再搭配上所需要的混动电动系统以及车辆本身 ， 即使一辆普通紧凑级轿车价格就能轻松超过50万 ， 这远不是能够普及大众接受的价格 。 依然参考目前最热门的丰田Mirai ， 车辆售价为57400美元或者670万日元 ， 折合人民币约40-45万元 。 相比此前的小规模生产车型便宜了许多 ， 但仍然有相当长的降成本道路要走 。 此外 ， 加氢站的建设成本也远在充电站建设成本的数十倍之上 。 相比之下 ， 截至2019年国内已经拥有超过50万个公共充电桩 ， 2020年开始 ， 充电桩成为中国新基建项目 ， 建设速度将会更快 。


推荐阅读


上一篇：汽车大内零零扒|手握8万元预算选国货SUV才是666？，父亲节送爸妈豪横礼物

下一篇：无敌改装车|思域1.5T能改到500匹？这些周边部件一定要注意