環(huán)保,是一個全球性話題,隨著電動車的不斷普及與國家政策的支持,2017年我國新能源車保有量達(dá)到了172.9萬。
是不是大部分小伙伴都會認(rèn)為,不用燒油,更不會排放廢氣的純電動車,肯定十分環(huán)保。
但真相往往十分殘酷!
Model S每公里要消耗444瓦時電量,基于新加坡對電能源消耗標(biāo)準(zhǔn)屬于嚴(yán)重超標(biāo)。
還記得特斯拉在新加坡因“尾氣超標(biāo)”被罰款的事情嗎?
英國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)測試機構(gòu)—Engaged Tracking就曾經(jīng)表示:“特斯拉Model S在生產(chǎn)和充電時產(chǎn)生的年均二氧化碳排放量,其實與英國汽車的年均排放數(shù)據(jù)幾乎一樣,兩者年均二氧化碳排放量都是1.5噸。同時,寶馬i3也有排放量,年均二氧化碳排放量為1.3噸,但比Model S少了15%?!?/p>
從制造(從原料開采開始)、使用、維護、廢棄(再利用)整個過程中,電動汽車僅在二氧化碳排放相比燃油車少,而在其它排放指數(shù)上,并不比燃油車低。而反觀中國,高達(dá)73.48%的電力來自于火力發(fā)電,這使得電動車產(chǎn)業(yè)鏈中的二氧化碳排放量進一步升高。
就目前而言,電動車的普及更像是一個吸煙的人,從一個高尼古丁含量的香煙牌子換到另一個低尼古丁含量的香煙牌子。
但是考慮到熱效率的問題,一般內(nèi)燃機的熱效率僅為30%甚至更低,而發(fā)電廠的普遍熱效率在40%左右,電動機的效率也高達(dá)95%以上。
總體來說,雖然電動車相對于燃油車會更環(huán)保一點,但這并不是一個完美的環(huán)保終極解決方案。
為什么用氫來做汽車燃料
世界上第一款氫燃料電池車
20世紀(jì)60年代,人們就開始將目光轉(zhuǎn)向另一項清潔能源,那就是一直效力于航天領(lǐng)域的氫燃料電池。
氫占宇宙質(zhì)量的75%、宇宙分子的90%、地表的70%,是宇宙中最豐富的元素,由于大部分氫元素存在于水中。
利用水的電解的逆反應(yīng),氫燃料電池成為了目前最清潔的動力源之一。只要地球上的水不枯竭,氫自然也不會枯竭,這就是氫被稱為“無限能源”的原因。
2017年,目前全球續(xù)航里程最長的量產(chǎn)氫燃料電池車——現(xiàn)代NEXO亮相,并于2018年正式上市,800公里的續(xù)航讓很多燃油車都望塵莫及。
大寶就以這款車為例,來聊一聊何為氫燃料電池車。
氫燃料電池車是如何工作的
NEXO的氫燃料電池位于發(fā)動機艙
小伙伴們感到疑惑的,肯定就是氫燃料電池車的工作原理,首先我們要先分清楚:
氫動力車≠氫燃料電池車,氫動力是真的通過燒氫氣來驅(qū)動的。
而氫燃料電池車雖然名字中有氫燃料,但可不是通過內(nèi)燃機燃燒氫氣從而獲得動力的。
上面的看不懂?沒關(guān)系,知道氫燃料電池能通過氫氣與氧氣發(fā)電就對了!而且廢棄物居然是純凈的空氣與水!
位于后軸位置的儲氫罐
既然主角是氫,那自然會有一個儲存氫氣的地方,那就是這些位于汽車底盤內(nèi)的儲氫罐。
當(dāng)汽車啟動后,儲氫罐內(nèi)的氫氣被傳輸至位于發(fā)動機艙的燃料電池內(nèi),而氧氣并不需要專用的儲氣罐,直接從空氣中獲得即可。
NEXO上的氫燃料電池
由于燃料電池反應(yīng)需要空氣極為純凈,在進入燃料電池發(fā)電的過程中,空氣將經(jīng)過三次過濾,凈化99%以上的可吸入顆粒物。
氫燃料電池車簡直就是奔跑的空氣進化器有木有。
以上部分,氫燃料電池的工作全部完成,輸出的電力將被傳送至位于后備箱上方的動力電池中,進行儲備。
并用儲備的電能驅(qū)動電動機運行,氫燃料電池車的動力表現(xiàn)也與電動汽車并無二致。
位于后備箱的動力電池組體積并不大 ,但是依然搶走了備胎的位置。
氫氣從何而來
說到這里,肯定會有小伙伴問,這確實解決了電動汽車?yán)m(xù)航短的問題,但是氫氣的提取過程不是還需要能源嗎?
可能很多小伙伴們最熟悉的人工生產(chǎn)氫氣方法,就是初中課本上的電解水制氫,但是這種傳統(tǒng)的方法并不經(jīng)濟,歸根結(jié)底還是靠電。
電解水作為“最低級”的獲得氫氣方式,在不環(huán)保同時更加浪費資源。
而獲得氫氣的方式可不止這么一種!
太陽作為一個取之不盡用之不竭的能量源,通過一種超級生物大分子催化劑吸收太陽光子的能量,加快水分子裂解為氫原子與氧原子,由于兩種原子再次組成水的速度很慢,氫氣就會從水中冒出來。
這種廉價高效的方法,可以獲得大量的氫氣。
通過回收工業(yè)廢氣中的氫氣也是一個十分有效的方法,每年可以回收1932萬標(biāo)準(zhǔn)立方米的氫氣,并且連催化劑都不需要了。
氫氣可以稱作是真真正正意義上的清潔能源,不僅“無窮無盡”,獲取也十分清潔。
隨著政策的發(fā)展,成本高的問題也被解決,這輛現(xiàn)代NEXO用極具科技感的外觀與內(nèi)飾告訴我們,這車是真的不便宜啊。
韓國起步價折合人民幣后高達(dá)50萬,再看看豐田Mirai,折合人民幣41萬元。
雖然價格高,但是好在目前主推氫燃料電池車的國家都有補貼政策,實際價格普遍為20多萬元。
《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確指出,燃料電池乘用車補貼為20萬元/輛。相信隨著技術(shù)成本的下降,最終售價也會更為便宜。
對氫燃料電池車的質(zhì)疑
上面大寶已經(jīng)把好處都介紹給大家了,那么大寶再來回答一下大家質(zhì)疑的部分。
首先就是大家最關(guān)注的的安全性問題,畢竟在車?yán)镫S時跟著好幾個“易燃易爆品”,特別是像NEXO上的700bar高壓儲氫罐。
是誰都會有點擔(dān)憂。
但實際上,目前并沒有一臺氫燃料電池車發(fā)生過爆燃,而儲氫罐本身發(fā)生爆燃的可能性幾乎為“0”。
NEXO為了保證安全,進行了高空墜落實驗、爆破試驗、常溫壓力反復(fù)實驗、輻射實驗、耐火試驗等多達(dá)十五項測試,不僅通過了韓國與歐洲標(biāo)準(zhǔn),還通過了世界上最苛刻的聯(lián)合國全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及多眾國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
但是畢竟實際用車環(huán)境復(fù)雜,在極端高溫與低溫的情況下,大寶也不能完全保證雖然儲氫罐本身十分安全與輸氣管道不出任何意外。
另外,目前即使是NEXO也只能在-30℃冷啟動,雖然這個成績超越了大量電動車,但是在實際使用中,還需要很大的提升空間。
再來說說后期保養(yǎng)的問題,而為氫燃料電池車對于空氣純凈度的要求,在未來保養(yǎng)過程中,膜加濕器、空氣濾清器的更換成本,乃至于氫氣罐的保養(yǎng)檢修成本也都是個問題。
但是畢竟氫燃料電池車已經(jīng)為我們省去這么多燃料費用了,據(jù)現(xiàn)代官方工作人員介紹:“目前NEXO每公里成本僅為5毛錢”,用車成本比燃油車要低出不少。
《中國制造2025》中提出,到2020年要生產(chǎn)1000輛左右的燃料電池車?!丁笆濉眹覒?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出未來著力解決的兩大重點是解決氫燃料電池成本高企和加氫站數(shù)量不足。
比亞迪、上汽、江淮、長城、宇通、福田、濰柴動力、曉蘭客車等多家國內(nèi)車企宣布開始研發(fā)氫動力汽車。
在加氫站方面,目前擁有國內(nèi)最多的加油站網(wǎng)絡(luò)的中國石化也加入了這一行列,擬建設(shè)百座油氣混建站,它的加入將使氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速。
只要國家著政策不退坡,相信在未來,氫燃料電池車也將成為一大主力車型。
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