2018年,雙積分政策正式落地,在這個(gè)新能源時(shí)代里,不僅帶來了綠色的車牌,更是讓EV、Hybird等字符更多的出現(xiàn)在了我們眼中。從家車企的產(chǎn)品序列來看,新能源車型也從龍?zhí)籽輪T升級成為了配角,甚至大有在未來取代燃油車的趨勢。
在新能源發(fā)展的過程中,中國選擇了純電這條道路,在全球市場,純電(EV)、插電(PHEV)也是目前新能源汽車的絕對主角。同屬于新能源的氫動(dòng)力,依舊掙扎在最底層。嘿電有幸在2018年10月17日參加了第六屆中韓汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì),對韓國現(xiàn)代公司的燃料電池技術(shù)以及中國目前的氫燃料新能源的發(fā)展,有了全新的認(rèn)識。
從驅(qū)動(dòng)車輛的形式來看,氫動(dòng)力新能源車依舊要用電動(dòng)機(jī),本質(zhì)上還是一輛電動(dòng)車,只不過是在供能方式上,從我們熟知的鋰電池更換成了氫氧燃料電池。 兩種“電池”同樣都是零排放,鋰電池有能力密度小、低溫活性差影響續(xù)航,充電速度慢的問題,氫燃料電池則沒有,而且工作效率要高出不少,這正是氫被稱為優(yōu)質(zhì)能源的原因。
我們可以把所謂的燃料電池看做一個(gè)反應(yīng)堆,氫氣從反應(yīng)堆的陽極進(jìn)入,氧氣從陰極進(jìn)入,在催化劑的作用下,氫氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流和水,電驅(qū)動(dòng)電機(jī),水則直接排出。簡單來說,純電動(dòng)車的工作原理是“充電直接用電”,氫燃料電池車則是H2+O2 “燒成”(化學(xué)反應(yīng))電能和水,相當(dāng)于“燒氫”來發(fā)電。
很多人都覺得氫氣是無污染的清潔能源,但是殊不知,氫氣和電能一樣,目前都應(yīng)算作二次能源;氫氣雖然可以通過利用多余的風(fēng)電和水電進(jìn)行電解,但是目前國內(nèi)最主流的方式依舊是化工業(yè)的副產(chǎn)品輸出(如生產(chǎn)氨的副產(chǎn)品就有氫氣)。雖然國內(nèi)的棄風(fēng)電、棄水電有很多,但是這些電站要么在四川、云南的大山里,要么在新疆、內(nèi)蒙古的草原上,把這些氫氣再用燃油車運(yùn)到東部沿海城市,頗有一種“太陽能手電筒”的既視感??梢哉f,如果追溯到制氫的源頭,氫燃料電池,并沒有你想象的那么環(huán)保。
由于受制于氫氣液化的安全性和技術(shù)元素,目前運(yùn)輸氫大多都是以氣體方式運(yùn)輸,這也導(dǎo)致單次運(yùn)輸?shù)男薀o法與汽油相提并論。因此,目前國外的加氫站,很多都采用了直接在站內(nèi)制氫的方式進(jìn)行,如果沒有補(bǔ)貼,這樣一個(gè)能制氫的加氫站,成本是加油站的5倍以上(千萬級)。
除了氫氣的來源問題,氫燃料車為何成本如此之高,最大的問題來自于反應(yīng)堆。而反應(yīng)堆中的催化劑(鉑金)和PEM質(zhì)子交換膜,又是價(jià)格最貴的兩部分。PEM價(jià)格高,后續(xù)還有望通過技術(shù)迭代降下來,但是鉑是貴金屬,目前的探明儲(chǔ)量比黃金還少,想要降到很低也是不現(xiàn)實(shí)的事情。
早在1998年,現(xiàn)代就開始開發(fā)燃料電池了,2005年完成了氫燃料電池系統(tǒng)的(韓國)國產(chǎn)化,在2013年量產(chǎn)的現(xiàn)代ix35氫燃料電池車是世界上最先量產(chǎn)的氫燃料電池車。2015年,搭載這套100kW燃料電池動(dòng)力的ix35 FCV獲得了沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的稱號。
在2018消費(fèi)電子展(CES)上,現(xiàn)代汽車發(fā)布了旗下“下一代燃料電池車”——Nexo。動(dòng)力方面,現(xiàn)代Nexo的整備質(zhì)量相比以往的ix35燃料電池車整體減重20%,同時(shí)搭載在現(xiàn)代Nexo的第四代氫燃料電池技術(shù)的動(dòng)力效率提高20%、燃料電池堆功率密度增加了30%。續(xù)航方面,現(xiàn)代Nexo的續(xù)航里程長達(dá)609km,加氫時(shí)間也能控制在5min左右。
不過,由于韓國本身能源匱乏,而且汽車的保有量和國土面積較小,氫氣90%都依賴進(jìn)口,同時(shí)現(xiàn)代也在澳大利亞設(shè)置了制氫基地。對于韓國而言,這樣的能源戰(zhàn)略是可行的,但是如果把這樣的戰(zhàn)略放在中國,顯然是不合適的。
中國的國情與韓國有很大的不同,單從面積上來講,中國就與韓國不是一個(gè)數(shù)量級的,因此在氫燃料電池車的推廣上,自然不能照搬韓國的那一套。而根據(jù)參與會(huì)議的各位專家發(fā)言,我們發(fā)現(xiàn),未來中國的氫燃料電池車,首先會(huì)在商用車領(lǐng)域有很大的發(fā)展。
一方面,我們的商用車數(shù)量雖然不多,總保有量大概也就3000萬,但是消耗的柴油占比超過20%,排放的污染物占比超過68%,油耗和額外的污染物排放是要遠(yuǎn)高于乘用車的。如果把這些車型用氫燃料取代,將會(huì)是對能源的很大節(jié)約。
另一方面,燃料電池汽車相比鋰電池在大載重量,長續(xù)航交通領(lǐng)域有先天的優(yōu)勢。首先,鋰電池的成本和續(xù)航里程長度是有關(guān)聯(lián)的,想要長續(xù)航,就得多裝電池,裝的電池多成本就上漲。而燃料電池是一次性的成本高,想要跑的遠(yuǎn),把加氫罐的容積增加就可以了,不會(huì)增加太多費(fèi)用。此外,商用車的使用強(qiáng)度高,長時(shí)間使用可能會(huì)出現(xiàn)容量衰減,而燃料電池則不存在這個(gè)問題,用在商用車領(lǐng)域也是一大優(yōu)勢。
在本次會(huì)議上,上汽集團(tuán)和宇通客車分別介紹了旗下的氫燃料車型,雖然上汽榮威在2016年也發(fā)布了如550和950的FCV版本,但是目前主力車型,還是上汽大通的9座雙模商用車——大通FCV80。宇通客車則是主攻8-12m的磷酸鐵鋰+燃料電池“雙配置”的公交客車。
未來禁售燃油車是板上釘釘?shù)氖虑?,但究竟是純電?dòng)還是燃料電池取代傳統(tǒng)燃油車,誰也不敢確定。目前看來,鋰電池車各方面的優(yōu)勢較為明顯一些。從市場層面看,消費(fèi)者購車主要看價(jià)格和使用便利性,未來等電動(dòng)車價(jià)格下降后,氫燃料電池乘用車的生存空間會(huì)被進(jìn)一步的壓縮。但是考慮到能源安全層面,國家也開始加大了對氫能源燃料電池的研發(fā)投入。嘿電預(yù)計(jì),在不久的將來,將會(huì)是鋰電池+燃料電池+油電混合動(dòng)力三分天下!
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