燃料电池是否更值得用户期待?
燃料电池并不是像三元锂电池那样的纯电池,而是一种发电装置。它是利用电解水的逆反应,将燃料电池汽车携带的高压储气罐中的氢能源降压后,引入燃料电池,使之与空气中的氧结合,产生出电流供电机运转使用。1.燃料电池环保性能好。氢氧结合的结果就是形成水并释放出热量。所以燃料电池在工作时,除了可储存的纯净水与一定的热量以外,没有其它任何排放物产生,而且工作的噪音也非常小,因此燃料电池汽车的环保性能非常好,一些人甚至称其为新能源汽车的“终极目标”。2.燃料电池低温性能好。实验表明,搭载氢燃料电池的客车,在零下30℃的环境下冷冻20小时后,能在15分钟内正常启动,正常运行。电动汽车动力电池所使用的锂电池,具有“怕冷怕热”的特性。目前,无论是国标还是企标,都禁止锂电池在低于0℃的条件下充电。锂电池在低温条件下充电,会造成电池内部出现损坏,不但缩短电池使用寿命,甚至会造成燃烧事故。研究发现,15-26℃之间的温度区间,锂电池的放电能力最强,电动汽车续驶里程也最长。如果温度继续降低,锂电池的放电容量会逐步缩小。当温度下降到约零下6摄氏度时,锂电池的平均容量减少了41%。如果气温下降到一定程度,锂电池甚至会出现不能放电的现象。3.氢能源的能量密度高。据测算,汽油的能量密度为44MJ/Kg,天然气的能量密度为42MJ/Kg,而氢气的能量密度高达143MJ/Kg。4.燃料电池汽车能源补给快。长期以来,电动汽车最为消费者所诟病的就是续驶里程短和充电速度慢。目前电动汽车使用直流快充可实现30分钟充进40多度电,但燃料电池汽车前往加氢站加氢,能实现即停即走,和燃油车加油一样快捷。不过,当前燃料电池汽车要想获得普及,还有许多困难需要解决。首先的氢能的来源问题。氢能源是一种二次能源,需要用化学方式提取。目前氢能的来源主要有化石能源制氢、电解水制氢以及工业副产氢提纯。不过,这些方式的经济性都不行,制氢成本太高。像以电解水制取能供燃料电池轿车行驶100公里的氢,需要耗费可供电动轿车行驶400公里的60度电。其次是氢能的储运问题。氢能是一种无色无味无臭的气体,如果泄露根本无法凭感官察觉。氢气又是一种易燃易爆的危险化学品,遇到明火就会爆燃。目前,燃料电池汽车采取的是以高压方式储存氢气,储氢罐压力高达70兆帕。这种高压储氢罐装在车上,如果发生交通事故,受到剧烈碰撞,会不会有危险?第三是加氢站的建设问题。截止到2018年底,全球加氢站数目只有369座,对外开放的只有273座;截至2018年9月,我国共有15座运营中的加氢站,另有28座在建。建设一座日供氢200公斤的加氢站,需要1000多万元。加氢站建设如果跟不上,就根本无法推广燃料电池汽车。所以,燃料电池汽车的确是值得期待的,不过,要想获得普及,就必须全面解决氢能的来源和安全问题。
氢燃料电池是使用氢元素,制造成的储能电池,其基本原理就是通过电解水的逆反应,把氢原子和氧原子分别释放给电池的正极和负极,氢原子再负极与电解质发生反应后,放出电子抵达正极,与氧原子重新结合,产生水。就其基本原理来看,氢燃料电池其实就是一个发电装置,它发电时除了产生热量与水,没有其他任何废弃物。所以,从长远看,氢燃料电池的确 汽车能源的一种终极解决方案,这是由氢燃料电池的特性所决定的。1.氢燃料电池绿色无污染。由于氢燃料电池通过化学反应产生电能后除了热量和水以外,没有其他任何排放,而且,氢燃料电池运行时的声音很轻,所以氢燃料电池工作期间,不会给环境带来任何污染。2.氢燃料电池能量效率高。氢燃料电池是直接通过化学方式将化学能转换为电能,不需要通过热能和机械能的中间转换,其发电效率可达50%以上。3.氢燃料电池低温性能好。实验表明,搭载氢燃料电池的客车,在零下30℃的环境下冷冻20小时后,能在15分钟内正常启动,正常运行,比储能电池更能适应冬天低温环境的使用需求,尤其是北方,比锂电池更能应对冬季严寒天气。4.氢燃料电池加氢时间短。氢燃料电池在加氢站加氢,可在5分钟左右加好,具有即充即走的特点,避免了纯电动汽车充电时间需较长时间等待的局面。5.氢燃料电池续驶里程长。据测算,汽油的能量密度为44MJ/Kg,天然气的能量密度为42MJ/Kg,而氢气的能量密度高达143MJ/Kg,具有储能电池不可比拟的优势,可实现“充气五分钟,续航一千里”。但目前氢燃料电池也存在一些劣势。表现为:1.经济性差,成本过高,氢燃料电池的成本是普通汽油机的100倍,这个价格是市场所难以承受的。2.氢能源储运能量比低,安全性差。3.氢气站建设过少,目前全国投入运行的氢气站仅有12座,累计推广应用的燃料电池汽车也仅有2000多辆。尽管如此,随着技术的进步和政策的推进,氢燃料电池或许会成为汽车能源的一种终极解决方案,还是值得我们期待的。
目前我国国产纯电动车采用的电池大多数都是锂电池。要知道,新能源汽车尤其是电动车电池在一台车中的地位相当重要。电池就是为汽车提供源源不断的动力,如果电池的技术不好,会直接影响车主使用一台纯电动车型。但是目前锂电池技术显然已经遇到了技术瓶颈。无论是在续航里程还是充电时间或者耐高温方面均未达到消费者对一台电动车的期待。那么燃料电池技术是否更加值得消费者的期待呢?就目前来说,氢燃料电池是可预见未来的发展技术,为什么氢燃料电池会比三元锂电池更值得用户期待呢?氢燃料电池相比三元锂电池有更高的能量密度,并且氢燃料电池并不是直接储存能量,而是燃料电池反应堆将氢气转化为化学能再转换为电能。换句话说,氢燃料电池车并不需要耗费长时间充电,并且高能量密度可以让一台氢燃料电池车轻松地跑过1000公里,解决目前三元锂电池车的电池续航问题。总的来说,三元锂电池发展速度缓慢,氢燃料电池车型才刚起步,我们应该对氢燃料电池车有所期待。
现在随着新能源电动汽车的越来越普及,作为电动汽车的核心电池也越来越受到人们的关注,尤其现在主流装配的都是三元锂电池,那么作为电池技术的新面孔,燃料电池更是以它本身自带的安全性和高效率转化动能受到了更多人的期待。不过燃料电池的概念可能对于很多人来说一头雾水,但是对于燃料电池的研发和探索却是从很早以前各个国家就已经开始了。燃料电池作为一种可以使燃料的化学能转化成电能的装置,不管是从理论上还是实践中都是一种提升燃料能量转化效率和减少燃料转化过程中废弃物排放的全新技术,而且使用的燃料范围也非常的广泛,不仅可以使用石油。煤炭、天然气等传统能源燃料而且还能使用各种例如沼气,酒精等新型能源燃料,所以让人们的选择更加多样。而且燃料电池的安全性能比现在大部分电动汽车上装配的锂电池更加的高,发电噪音更加的小,而且燃料电池可以直接组装,安装维修非常方面,不像现在电动车还需要其他的辅助设施。尤其现在国家对于新能源电动汽车的补贴政策也在不断减少,最晚到2020年就会全部取消,但是在前不久*发布的《汽车产业中长期发展规划》中已经明确的把燃料电池电动汽车作为重点扶持领域,所以对于燃料电池汽车来说是更好的福音,也让我们对燃料电池充满了期待。
虽然我个人不是太看好燃料电池,但是必须要说,未来怎么样谁也不敢下百分之百的结论。燃料电池的优势没有续航和能量再充满的问题。没有续航焦虑。不需要消费者改变用车习惯性能方面的潜力,跟纯电动车一样。且没有纯电动车的笨重的电池组对性能和能耗的不良影响没有纯电动汽车的大容量电池寿命和成本的问题,也没有像纯电动汽车那样来自大容量电池的高污染相对于常规混合动力,能耗可以进一步降低排放接近于零,可以忽略。氢气来源广泛,天然气,煤,石油,页岩气这些化石能源都可以制氢,是化工产业的副产物,也可以用风能制氢,太阳能制氢,生物制氢这些可再生方法,还可以用电力这种通用能源制氢。相对的燃料电池也有劣势目前大部分氢燃料电池的综合能量转化率,远没有纯电动高:如果是可再生方法,效率一般较发电为低,相比纯电动是能源的浪费,会增加行驶成本;如果是化石能源生成,即时是副产物,也总归是产生污染的生产过程的副产物;如果是电力制氢,白白增加一道造成能量损耗的工序。综合起来单就行驶的能源消耗可能没有纯电动或插电混动经济环保目前氢燃料电池技术不够成熟,成本较高目前缺乏加氢的基础设施,而且跟充电站的建设一样,存在先有鸡还是先有蛋的困境,而且不像汽车充电起步初期可以多利用家庭设备推动普及,慢慢扩展到公共充电桩和大型快速充电站,而只能一步调到大型加氢站。早期基础设施推广阻力大,反过来造成燃料电池汽车销量难以扩大。这个是最大的硬伤。
我觉得氢燃料的使用还是需要最少10年的时间才能更加可靠,现在只是因为锂电池能量密度上的短板,就给氢燃料电池创造了机会,所以不要太乐观
当然是值得期待的,日系车企早就开始对投入对氢燃料电池的研发了,氢气由于生产、运输、储存、投资等原因注定成本很高。什么时间能够突破这些限制就是替代纯电汽车的时候了