燃料电池汽车发展(燃料电池汽车的发展趋势是什么)
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一、如何看待新能源汽车,锂电池,固态电池,氢燃料电池的发展趋势
电力驱动是未来三十年汽车驱动方式的最优选择。虽然排放更环保的氢燃料电池更具光明,但成本制约氢燃料电池短时间无法大规模推广。
从目前世界各国主要汽车品牌的车型结构发展趋势来看,汽车驱动能源电力化已经不容改变。对汽车能源的引导的背后,是急剧恶化的空气污染已经影响人类生存的现实情况所导致。因此,人们急需一种能替代目前石化燃料的汽车驱动能源。这时人们发现结合成本和诸多原因以后,电力是目前最具实用性的汽车驱动能源。虽然纯电车型对于电力的利用仍有不足,存在电池单位体积容量不足、环境的改变导致电池容量不稳定、充电速度过长和加油速无法相比拟的劣势。但环境过于恶劣让上马有些急促的纯电战略不得不进行。还好,虽然目前单位体积电池容量有些不尽人意,但一些热门车型纯电续航已经能达到五百公里里程级别。五百公里续航里程已经能从很大程度上解决了续航焦虑症。但是,纯电车型“新能源”光环势必会让对潜在消费者对它的续航能力期望过高。而不同温度、不同驾驶风格纯电车型的续航里程差异比燃油车型更高,这就让大家对于其实已经够用的续航能力仍然存在不信任。另外,从目前精品纯电车型的续航能力来看,虽然也能达到大多数消费者的需求,但纯电车型另外一项产品性能却一直不能达到燃油车型的级别:那就是充电速度。因此,在目前单位电池容量无法获得突破性增长的时候,提高充电速度是消除纯电续航能力不足的有效方式。毕竟,在目前的高油价大环境下,一箱油也就跑个五百公里左右。当电池容量已经能达到五百公里这个级别时,通过各种技术提升充电速度可以对大规模推广纯电车型有及其重要的意义。毕竟,需要更多的续航,必须要更大容量的电池的堆积,获得更高的续航。但车辆的载重量是有限的;单车成本也是有限的。这就决定目前不可能从电池方面获得突破。而提升充电速度是弯道超车的有效方法。从一些全新车型的数据可以看出,更多的车企对于纯电车型的充电速度采用不用的角度进行的尝试,拟从提升充电速度获得更多消费者的认可。比如即将国产上市的奔驰旗下首款纯电车型奔驰EQC,在海外车型采用的最高功率110KW的充电桩,电量从10%-80%仅仅需要40分钟。这种快速充电功能的车型推出,必将在纯电车型推广国产中起着重要的助力作用。二、发展燃料电池汽车真的是“令人难以置信的愚蠢”吗
燃料电池汽车现阶段看似是“令人难以置信的愚蠢”,后期蠢的程度会不会好一些在于制氢成本。
燃料电池汽车的本质是“化学发电增程式电动汽车”,其本质还是电动汽车,增程是近期业内讨论比较激烈的话题,但增程器的发展方向在小范围内一致不认同使用燃料电池,两点原因。
1、燃料电池发电的原理是利用氢与氧的作用在催化器反应中实现发电,在增程模式中使用的燃料是氢。制氢的成本目前是居高不下,使用不可再生能源如石油天然气制氢与新能源汽车节能减排的初衷相悖,那么只能使用电解水的方式来制造氢,可为什么要消耗电制氢、在用氢在车辆上发电呢?一个循环下来只是让电变成电,除非制氢消耗的电比发电量小,否则则没有意义。
而制氢所消耗的电是汽车发电量的4倍之多,简单的理解是把这些电用以制氢再用氢发电能行驶100公里,而同样的电能通过电网直接充入车辆可以行驶400公里,在用车成本方面似乎找不到认可这种车的理由。
2、燃料电池的本质是发电器,其中的催化器要大量使用金属【铂】,这种金属也就是很多女孩都很喜欢的白金。铂金的价格之高众所周知,所以制造一台燃料电池的成本也会非常之高,某些中小型乘用车的测试车仅燃料电池的成本高达10万以上,加上其他成本后车价会很离谱。
燃料电池汽车本质是电动汽车已经说明,所以还需要有动力电池组,储能电池用主流的三元锂电池以10kwh计算,加上电机电控以及整车制造的成本,这样一台车落地至少要接近30万的价格。价格高到这一程度针对的消费群体对油耗的接受程度会比较高,对于油耗不在意的话则一定在意性能,然而燃料电池汽车的主要制造成本被三电系统和燃料电池所占,电机的功率不会提升到很高的水平,这就决定了这类车即使量产也不会有很大的市场。
以上两点原因从成本上基本为燃料电池汽车下了“退场通知书”,如加上使用成本的话基本决定了完败。液态氢假设按照平均65元一公斤计算,续航里程在500公里左右的燃料电池汽车容量约在6公斤左右,大致算一算其用车成本也高于普通的中小排量燃油动力汽车。
买的不省、用的不省、性能平平,几十万买它是为了什么?如果说为减排的话相信没有多少人会选择,事实如此不用否认。以上是燃料电池增程式电动汽车不被看好的原因,还有一点比较重要的是这类车的安全系数到底有多高还无法验证,液态氢的能量密度高于等量TNT的几十倍,这种燃料广泛用在航空航天领域,其爆炸为例可以参考一些曾经发射失败的案例。
是否应该发展这种车值得思考,除非从自然界能以远低于发电成本的成本获取氢,否则不好找理由;个人观点、仅供参考。
三、燃料电池汽车的发展趋势是什么
目前,新能源汽车已经成为世界汽车工业发展的一个趋势,就中国而言,作为全球最大的汽车消费国,在各大汽车厂商和有关科研机构,各大高校协同努力下,新一代燃料电池技术的发展正如火如荼地进行着,就目前来看,主要的研究热点集中在如何降低制造成本和提高汽车可靠性与耐久性上。就大局来看,燃料电池汽车技术发展的趋势主要表现在以下几点:
(1)燃料电池汽车中的动力源-燃料电池系统已经趋向集成化。目前来看,汽车燃料电池系统的研发已经呈现出了模块化和集成化的大趋势。通过限定用在汽车上的每个燃料电池模块的功率等级,然后再将不同数量的燃料电池模块进行组合与集成,从而可以实现汽车运行的不同的实际工况对于燃料电池的需求,同时还能够极大地降低燃料电池和汽车的生产制造成本,提高其使用寿命。
(2)燃料电池汽车逐步实现混动化。在初始的发展阶段,燃料电池汽车的动力形式主要以纯燃料电池驱动为主。随着科技的不断进步,以及研发投入的不断增加,我国科研人员率先实现并采用了燃料电池和动力蓄电池结合实现混合驱动的技术方案。这种方案不仅可以极大地提升燃料电池汽车的动力性能以及经济性能,同时还能不断提高燃料电池以及燃料电池汽车的使用寿命以及对成本的有效控制,这种技术正逐步得到了国际同行以及业内人士的广泛的认可与采纳。
(3)车载能源载体氢气化以及其来源的多样化。随着科技的不断进步,制氢、储氢技术研究的也在不断深入,并已经取得了新的突破。通过对多种车载能源载体的综合考虑,目前车载直接储氢的技术方案已逐步成为主流,在制取过程中则普遍采用了多重来源以及多种途径来实现。
(4)实现燃料电池汽车产业的联盟化。在当今汽车制造行业,燃料电池技术通常是伴随着自主研发的,但是目前来看,燃料电池汽车产业的发展正在逐步突破这种常规发展模式。汽车整车生产企业与燃料电池的生产厂家之间需要加强技术上的整合与合作。在未来的道路上,整车生产厂商与燃料电池的生产企业的合作共赢必将成为燃料电池汽车发展史上的一种及其重要的发展模式。
四、锂电池好还是燃料电池好,谁会最终成为新能源汽车的动力
谢谢邀请,锂电池、燃料电池虽然都叫做电池但完全不是一个概念,简单的理解锂电池可以直接作为新能源汽车的储能电池,而燃料电池并不是储能电池,应用在车上之后仍旧需要锂电池或其他类型电池作为储能,具体区别如下:
三元锂电池是小型乘用新能源汽车使用的动力电池,使用锂电池的车肯定是要用电才能驱动的,否则只是一个空壳。这类车使用的电则来自火电、风电、水电、光伏、核能等等模式发电带来的电能。
燃料电池的概念则不同,所谓燃料电池特指【化学发电器】本身是不储能的,所以这类汽车首先要有这台化学发电器,其次仍要有储能电池。大力推行燃料电池的日系车一般用镍氢储能电池,但这种电池记忆效应严重成本也较高已经是很落后的电池,所以近期的一些日系燃料电池汽车也改用三元锂电池作为储能电池,那么这种结构的如何获得电能呢?
燃料电池汽车的电能来自化学反应,这类车还有若干储氢罐,车辆的能源来自以燃料电池(化学发电器)通过与液态氢的化学反应获得电能,之后将电能充入锂电池组,再由电能供应电机驱动车辆行驶。
看明白之后这两类车的本质区别就很简单了,锂电池汽车的电来自各种类型的发电站,而燃料电池汽车的电来自车辆本身。一个依靠外力、一个依靠自给自足,谁更环保、更符合新能源汽车定位?
如果这样简单的理解可能傻子都会绝对燃料电池汽车更环保,但要搞清楚这种汽车想要通过【化学反应发电】的前提是必须有【氢】,氢能不是可以自然获取的能源,获取氢能再用氢能驱动汽车,这是个巨大的浪费。
制氢的方式有:电解水制氢、石油热裂合成气、天然气制氢、水煤气法制氢,这几种方式里除了电解水看似环保,其他三种用作制氢的能源貌似可以直接做燃料使用,所以没有必要用这些能源制造氢再去驱动汽车,一定要这样做的话那是喜欢脱裤子放屁。
而电解水获得一公斤氢气理论值需要39.7度电,实际算上转化损耗需要接近60度电,之后把制造好的氢用在燃料电池汽车上通过化学法电器转化还会有一次损耗。这个问题看明白之后再看真实续航能力,有本田的Clarity这台车为例,储氢罐的容量为5KG高压氢气,获得这五公斤的氢实际需要消耗300度左右的电能,这样就很好判断哪种类型的车更有意义了:
以300度电的消耗可以驱动这台氢燃料电池汽车跑出600公里的里程
把这300度电给一台锂电池汽车使用,纯电续航工况法计算在400公里的汽车电池容量在60度左右,简单的算术:300÷60=5、5X400=2000(公里)
获得能让氢燃料电池行驶600公里的氢需要消耗可以让锂电池汽车行驶2000公里电,如果实力没有问题的话很容易判断谁更有价值。至于某些群体叫嚣在风电光伏电站附近建设制氢站消耗浪费的电能,建设一个制氢站动辄数亿,而作为储能电池最完美类型的磷酸铁锂电池1300/kwh而且没有污染,算一算成本考虑一下为什么要建站吧。
氢+燃料电池+三元锂电池是所谓燃料电池的完整形态,所以假设锂电池污染严重燃料电池汽车也一模一样。
日本人推行这种汽车原因是在白金点火时代日本企业为了垄断市场把控全球发动机行业命脉囤积了全球储量超过7成的铂金,但在囤积之后白金点火时代完结进入电喷时代,日本人的狼子野心没有得逞,不过铂还可以通过制氢消耗,所以日本企业预计再一次愚弄全球,是否选择被戏耍自己判断吧。
(注:液态氢的能量密度是同体积TNT炸药的55倍,5KG的高压氢气等于多少可以自行计算,这种车应该在日本本土做严格碰撞测试之后再考虑是否上市)
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