新能源氢燃料电池汽车,新能源氢燃料电池汽车有哪些

tamoadmin 7 0
  1. 为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?
  2. 日本的氢燃料电池汽车虽然很环保,但制造氢气的成本是不是很高?

为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?

氢气发动机是先把氢气的内能转化成热能(这一步转化率可以到100%),再把热能转化成动能(这一步受到卡诺循环的限制,能量转换率不会超过60%,要想达到这个60%,也需要燃料的非常缓慢燃烧才能达到,这当然在实际应用中是不可能的,现在的各种燃油汽车能量转化率也就30~40%)。燃料电池车就不一样了,它是把氢气中的内能通过电化学的方式直接转化成电能(不受卡诺循环限制),这一步能量转化率可以达到80-90%以上,其它一点点的能量其实是蕴含在排出的热水里面了,热电联用效率可达到100%。当然了再把电能通过电动机转换成动能,这一过程能量转化过程理论上讲也可以达到百分之百了。

两种方式,谁的转化率高,一目了然!

看问题不能光看表面哦,是的表面上氢气可以直接燃烧不污染。然而我们知道氢的制备还是非常困难和高成本的,因为电离需要消耗大量电力,这本就会产生相当大的成本。用一个高成本去解决一个高成本这显然不是解决问题的方法。其次,氢常温是气态的而且密度低,不可能像天然气那样使用普通气瓶装氢气(装不了多少),只能靠压缩成液态或靠特殊合金存储,这也都变相提高了成本和难操作的程度(液态氢温度在零下250度以下,常温极易流失),所以呢这个氢气直接燃烧才是能源多转化了一次的高成本做法。氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置,电能不会像燃烧那样除了产生动能还产生大量热能,电能的效率会更高。综上就是原因啦。

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(图片来源网络,侵删)

大家都从效率上讲了氢燃料电池,或者叫氢燃料发电机的优点,这里就不多讲了。氢燃料发动机除了效率低,水对发动机腐蚀等问题外,它的排放并非只有水,还存在其他石化燃料发动机排放中的其他污染物。众所周知,空气中氧的比例为21%,氮的含量为78%,氢燃料发动机内,氢和纯氧燃烧的同时,高温高压下,氧和氮会生成氮氧化物,理论上讲,产生的比例和石化燃料产生的是一样的。而氮氧化物排放的危害,可以自己百度一下。所以说,氢燃料发动机并非干净的发动机。

日本的氢燃料电池汽车虽然很环保,但制造氢气的成本是不是很高?

日本氢燃料电动汽车并不环保,制车和制氢的成本均很高。

日本以及极少数海外国家大力推广氢燃料电池的原因在于铂储能,在上世70~90年代初汽车是“白金点火时代”,老式的化油器汽车分电器制造需要使用白金触点;为了垄断市场日本储备了占全球比例超70%的铂储量,但是在90年代中后期白金点火时代彻底结束了,CDI电容放电式点火系统取代了白金点火,日本储备的大梁铂金一度无法利用。

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不过在制氢和制造燃料电池(化学发电器)领域可以消耗铂,这种汽车也自然而然的成为了日本消耗铂储能的最后一个稻草;这才是日本推广氢燃料电池汽车的根本原因和目的,我国并没有如此庞大的铂储能,而且即使是日本一旦在储能消耗殆尽后也会遇到很大的问题。

氢是工业制造的副产品但又会用回制造领域,不过工业领域需要的氢与成为汽车能源后的氢,两者的消耗量不是一个概念;任何能源成为汽车燃料价格都会疯长,因为汽车的保有量已经突破3亿,***设这些车有1/100使用氢燃料增程式电车成本都会很难接受。

日本目前的氢价格约为1100~1200日元一公斤,折算人民币约为66~70元之间;一公斤的氢理论上可以驱动汽车行驶100公里左右,当然这只是测试值而不是真实水平。

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车速越高、整备质量越大氢耗也会水涨船高,因为所谓的燃料电池就是增程器,电动汽车电耗越高增程器的负荷越大需要消耗的氢也就越大,所以理论上一般中型车能开80km也就难得了。

按照这一成本计算氢燃料电动汽车的用车成本在0.8~0.9元一公里之间,用车成本是已经相当高了,而制造成本还是很高。

日系量产车里丰田Mirai氢燃料电动汽车的指导价723.6万日元,折算人民币约为43.34万;日本***补贴后价格为520元日元,折算人民币约为31.15万。这台车只是车身尺寸4745*1790*1510、轴距2700mm的普通中型轿车,外观设计相当诡异谈不到什么美感;驱动电机的功率仅仅为114kw没有任何性能可言,很显然这就是一台普普通通的代步车。

同样的价格在海外可以选择到宝马i3价格低7万,特斯Model s在日本也仅是比Mirai高不到7万,日本车在除中国市场以外的大多数地区尤其是北美地区的热销是因为廉价,牛头标在很多地区就像国内消费者看塔塔的戏谑味道相同,这种车定出这种价格能谈到性价比吗?

氢燃料电动汽车使用的氢制造成本很高,所谓的燃料电池本质是化学发电器需要使用铂其制造成本也很高,所以普及的可能性在国内并没有。

至于环保一定是伪环保,利用常规能源中的煤炭和石油天然气制造的氢能满足制造业的循环利用就足够了,利用可再生能源比如弃电制氢是一个思路;但是弃电在电动汽车动力蓄电池的梯次利用中比例已经缩减到5%,留给制氢的机会已经不多了。

重点是建造一座利用弃电的制氢站动辄数亿,按照10亿计算可以直接制造1000万kwh容量的储能电池,把资本用在这些储能电池的制造方面电动汽车的续航问题会快速解决,可以用以梯次利用补偿新能源发电储电站的储备也要大很多,而且一个周期最高接近50年,弃电终究会成为过去式,没有弃电可用的制氢成本又会极其高。

氢燃料电动汽车本质:消耗电能制氢→加注液态氢→氢燃料电池发电→为动力电池组充电→电机驱动,消耗电制造电必须是消耗的电足够环保和低价,否则靠什么体现节能减排呢?

所以氢燃料电动汽车并不环保,因为长远的看待发展没有机会让这种车环保;2019年地补大力推广充电站的建设,电池领域一旦有所突破电动汽车会迎来爆发式的增长,电池会是源源不断的***,这等于给氢燃料增程式电动汽车划上句号。

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