氢能源汽车是未来的发展方向吗?普及氢能源汽车还有哪些难题?

番茄爱车 2022-04-12

汽车氢能源新能源汽车

1909 字丨阅读本文需 5 分钟

氢燃料没有未来?

2021年年底,曾多次炮轰电动汽车的丰田汽车掌门人丰田章男,宣布进军电动汽车领域,且在自家台场展厅推出了十五款新车。对此,不少媒体纷纷以“丰田章男打脸了”为标题前缀进行相关报道。

事实上,对于丰田章男多次炮轰电动汽车一事,笔者认为其主要目的是为了在丰田汽车重点研发的氢能源汽车实现大规模量产之前,争取更多的时间,从而实现混动汽车到氢能源汽车之间的直接跨越。

据该研究报告显示,氢燃料电池在商业化方面存在三大劣势,并且在报告最后提出了“氢燃料电池在商业化方面已经彻底失去了机会”这一结论。或许很多读者在看到这一结论的时候会好奇,氢燃料电池到底存在哪些劣势,从而令作者定下这一结论?

具体来看,该报告中所提及的三大劣势如下:

一、动力电池的加速发展,直接挤压了氢燃料电池的生存空间。

众所周知,在跨入2022年以来,新能源汽车补贴政策再度下滑。从新能源汽车补贴要求愈发严格的情况来看,续航里程超400km已经成为市场的常态,甚至开始出现了标榜1000km续航的纯电动汽车出现在市面上。与此同时,800V超充也开始相继搭载在车辆上,能够实现充电15分钟续航200km。在这样的背景下,氢能源电池优势开始出现衰弱。

二、氢能源汽车普及速度慢。

与纯电动汽车的普及速度相比,氢能源汽车几乎可以称之为“龟速”。据乘联会公布的数据显示,2021年新能源乘用车零售量达298.9万辆,同比增长169.1%,市场渗透率为14.8%。截至2022年年初,全球纯电动汽车和插电混动车型的保有量已经达到了1500万辆。相比之下,2021年年初氢能源汽车的保有量仅2.5万辆。

三、氢能源汽车补能网络待完善。

与补能简易的纯电动汽车相比,发展氢能源汽车基础设施,不仅存在建设成本高昂等特点,而且在氢燃料的运输、储存等方面都存在技术难题。

氢能源之所以会成为大家关注的焦点,主要是出于氢能源本身的优势。

首先是更环保,氢能源汽车尾气只排放水,没有其它任何污染物,更不会涉及温室气体,这对于保护环境来说是极大的好处,同时也跟我国的环保政策更相符。

其次,氢能源更加地高效,这里的高效是指充能的效率高。目前一辆纯电动车想要加满电可能需要几个小时,电动车的里程焦虑更准确地说应该是充电焦虑。相比之下,氢能源汽车加满氢只需要几分钟时间,这一点跟燃油车很像。

第三点是关于氢能源的安全性。基于现在的存储手段来讲,氢能源其实是很安全的,之前网上有过关于汽油车和氢能源汽车的泄漏点火试验,氢能源电池车火焰只是从后备箱向上窜,一分钟之后的变化也不大;而燃油车先是底部起火,一分钟之后就只剩下一个空架子了。

关于氢能源在汽车方面地使用,目前主要是两种,一种是氢内燃机汽车,通过燃烧氢气产生动力,与燃油车类似;另一种是氢燃料电池车,是通过氢气和空气中的氧气在电池中产生电力,从而转化为动能。

氢内燃机和氢燃料电池

氢燃料电池汽车是依靠氢燃料电池电堆中的氢气与氧气发生电化学反应,产生电能驱动。与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车具有补能效率快、续驶里程长、低温性能优越等优势。

作为氢能在交通领域应用的重要突破口,氢燃料电池汽车被认为是商用车加速脱碳进程、实现电动化转型的重要方向。2020年以来,国家层面有关鼓励氢能和氢燃料电池汽车发展的政策持续加码,地方政府也陆续出台支持政策。得益于此,氢燃料电池汽车发展迅速,从产业规模到成本成效都取得了显著提升。

在燃料电池技术热度不减之时,也有不少企业开始解锁氢能的另一种应用形式——氢内燃机。

氢内燃机与燃油车相似,只不过把燃料变成了氢气,发动机与此前的汽油发动机、天然气发动机有共通之处。

氢内燃机更具成本和推广优势。内燃机将氢作为燃料,一方面具有多种燃料适应性,可以使用纯氢为燃料,也可以和甲醇掺烧,有效降低对石油的依赖;另一方面,可以使内燃机资源得到最大化利用,延长生产装备生命周期,氢内燃机保留了传统内燃机的主要架构和系统,不需要重新构建产业链,其技术实现的难度和成本投入远小于燃料电池。

从使用角度来看,燃料电池需要吃‘细粮’,要求氢气的纯度达到99.99%。而氢内燃机则没那么‘娇贵’,对氢气的纯度没有特别要求,而且在高负荷区具有较高的综合效率。对于承担货物运输的中重卡来说,氢内燃机是更经济且更高效的选择。

当然,氢能源也有不少的困境。比如说制造氢气的方式不环保,虽然氢气本身很环保,但是制作过程只能通过化学反应,这个过程中就会产生一些温室气体,如果是采用电解的方式则需要消耗大量的电力,据估算,一公斤的氢需要消耗48度的电。

主要是氢能源有以下几个缺点。

氢气不利于存储,常温下汽油是液态,而氢气是气态。要想使得存储尽可能多的氢气,只能存在与压缩气瓶内,即使是压缩气瓶存储的气体也很有限。

得到氢气并不那么容易。石油通过蒸馏就能将汽油、柴油等等分离出来。现在氢气的制取一般采用电解水和分解甲烷获得。电解水,又回到了之前的问题,需要外界能量,再说明白一点就是需要电能。既然都需要消耗电,用普通的电动汽车就好了。这也就是为什么到目前为止电动车比氢能源汽车更加普及的原因之一。

主要来源:睿财经,智电汽车,睿智奶酪CX

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