你们说燃料电池是否更有发展前途?
目前,燃料电池的“燃料”主要是氢能源。燃料电池并不是一种储能电池,而是一种发电装置。它是利用电解水的逆反应,把车辆高压储氢罐中的氢气经过降压引入燃料电池,与空气中的氧气结合后,释放出电流供电机运转使用。因此燃料电池汽车从实质上讲,也是一种电动汽车。由于燃料电池在工作时除了水和热量没有其它任何排放,加上工作噪音也很小,所以不会给环境带来任何不良影响。氢气的能量密度非常高,是汽油的3倍,因此燃料电池汽车的续驶里程可达七八百公里以上,而且加氢的速度和燃油车加油差不多,能实现即停即走;再加上燃料电池的低温适应性非常好,在-30℃时也能正常启动,所以许多人认为,燃料电池的发展前途非常好。一个事物是否有发展前途,除了要看其优势,更要看其弊端。如果不具实用性,那么再强的优势也无法得到发挥。就目前技术而言,燃料电池的实用性还是不足的。1.氢的来源是问题。氢气是一种二次能源,需要以化学方式制造出来。目前,制氢的方式主要有使用化石能源制氢、电解水制氢和工业副产氢提纯。化石能源是可以直接使用的,而且在制氢过程中,能量肯定会损失,利用化石能源制氢的方式既不环保又不划算,肯定是不适合的。电解水制氢虽然环保,但需要消耗大量的电能。目前,制取1公斤氢需要耗费60度电。1公斤氢只能让燃料电池轿车行驶100公里,而60度电起码能让电动汽车行驶400公里。不合算。至于副产氢提纯,本身也要消耗大量的电能。再说了,副产氢肯定是要集中到一起才能供给燃料电池使用,可是,有副产氢的企业并不是连片的,要想利用,必须建立起非常完善的物业链,而这对经济性与安全性提出了新挑战。更何况,副产氢本来就有其用途的。2.储运安全不放心。氢气是一种无色无味无臭的气体,凭感官无法辨别它的存在,而且是一种易燃易爆的气体,遇到明火就会爆燃,危害程度较大。由于氢气的体积很大,所以根本无法以常态储运。目前,氢气是通过加压到35兆帕或70兆帕的方式储运的。气压越高,发生爆炸的可能性就越大。燃料电池汽车背负几个这样的储氢罐,万一发生交通事故或者氢气泄露,其危害程度很难让消费者放心。3.经济性能不如意。无论是燃料电池汽车还是氢能源,目前价格都比较高。燃料电池需要使用铂金作为催化剂,虽然用量不多,但物以稀为贵,如果全面普及燃料电池汽车的话,铂金消耗就是一个大数字,何况铂金是必须定期更换的。届时,铂金这种稀有金属的价格水涨船高是可以预料的。另外,一个1米高的储氢罐现在需要1万美元,这也是难以让消费者承受的。氢气的价格也不便宜。现在,上海安亭加氢站每公斤氢的价格是70元,燃料电池轿车每公里燃料成本需要0.7元左右,比燃油车还高。4.基础设施极欠缺。截至2018年底,全球加氢站只有369座,对外开放的只有273座;而截至2018年2月,我国共有31座加氢站,投入使用的仅有12座。要发展燃料电池汽车,没有一定规模的加氢站支持,从何提起?可是,建设一座能实现日供氢200公斤的加氢站,最少需要1000多万元的资金,全面普及需要多少加氢站,需要多大的投资?5.燃料电池没必要。燃料电池是一种发电装置,燃料电池汽车还是需要用电动机驱动的。既然如此,为什么不把用来制氢或提纯氢气的电能直接给技术已经较为成熟的电动汽车使用?电厂发出来的电能给电动汽车使用是“不环保”的,因为火电厂的比例很大;那么,这些电用来制氢,并且消耗更大,就是环保的?什么逻辑嘛!所以,在我看来,燃料电池在解决了安全问题后,只能作为新能源汽车的一个补充,在氢能获取较为经济环保的地方使用,而不应成为新能源汽车的主流。
目前研究的主要是氢燃料电池,氢燃料电池的性能确实比电动力电池要强,但从目前技术发展和实用化水平看,纯电动汽车在实用性和普及性上是领先于氢燃料电池车的。目前我国是主要推广电动力汽车,主要原因就是电动汽车的制造难度和成本比较低,更容易大规模普及。燃料电池虽然性能优越,但制造燃料电池车型技术复杂,造车成本也非常高,并不能够达到大规模生产普及的程度。以后随着技术的发展,这两种电池谁能引领未来就不好说了,还要看最终技术进步和实用化的最终比拼结果。下面来看看燃料电池的一些优缺点:优点方面:一:氢燃料电池车加氢速度很快,三五分钟就能加满,效率和传统燃油车没什么区别。二:氢在燃烧之后只会产生水,而且燃料电池没有回收的问题,氢燃料电池车在环保方面可以做到真正的零排放。三::由于氢的能量密度相当高,比汽油高出两倍还多,所以氢燃料电池车的续航里程相当给力,比如丰田的Mirai续航里程可以达到700公里,而此前丰田发布的Fine-Comfort Ride概念车,续航里程更是高达一千公里,这是纯电动车目前无法企及的。缺点:氢燃料电池车的结构比较复杂,技术难度大,目前大多技术还是在实验室阶段。在成本上,氢燃料电池的造价也比电动力电池高很多。氢燃料电池在以后肯定是有很大发展前途的,但目前它还不具备这个条件。
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,氢燃料电池也许会是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,氢燃料电池或许将会成为汽车能源的一种终极解决方案。
新能源汽车的动力直接来源为汽车的电池,我们知道阻碍目前新能源汽车发展的最重要的因素就是电池的充电时间,如果有一天新能源汽车的电池充电能像传统燃油车加油那么快。在大街上满地跑的一定是纯电动汽车。 但是就目前来说纯电动汽车采用的依然是锂电池。锂电池的能量密度存在着非常大的短板,并且锂电池不耐高温,不耐严寒。这对于想购买新能源汽车的车主来说非常头痛。但是燃料电池的技术不断被研发,尤其是氢燃料电池技术。 小编预测,新能源汽车的未来必须要在氢燃料电池打开突破口才能有希望。燃料电池的氢反应堆的能量转化效率在50%-60%以上,随着技术的不断进步,理论上氢能转电能的转化效率可以做到接近100%,电动机把电能转化成机械能的能量转化效率在90%以上。因为氢燃料电池的能量密度是传统锂电池的10倍左右。也就是在实际使用中,一台新能源汽车可以轻松地跑超过1000公里。并且添加氢燃料的方式也比传统锂电池的快得多。所以说新能源汽车的未来在于突破氢燃料电池技术。
现在市面上主流的新能源汽车使用的绝大多数都是锂电池,但是锂电池的能量密度天生不足,在技术层面上难以实现突破,因此能量密度更高的燃料电池开始逐渐受到人们重视。首先燃料电池并不是直接储存电能,而是通过化学反应将化学能转换为电能,再通过电能转换为机械能。而氢是目前地球上已知能量密度最高的元素之一,储存量巨大,热值高达142千焦/克,比热值是44.3千焦/克的汽油还高出了三倍。同时,目前的燃料电池的氢反应堆的能量转化效率在50%-60%以上,并且随着技术的进步,这个能量转换效率还能进一步提高,这样也就意味着燃料电池汽车将更加轻量化,同时续航里程超过1000公里以上也是轻轻松松。 不过,燃料电池也得面临氢气存储问题。要知道汽车最先考虑的是安全性,但是氢气是易燃易爆炸气体,燃料电池汽车又涉及线路高压,万一处理不当或是防护措施没有做到位,很容易造成燃料汽车电池的事故,因此燃料电池的安全性是亟待解决的问题。总之,我们可预见,燃料电池依然是未来的主力发展方向。
10月,首条燃料电池公交车现在在郑州正式上线运行,至此已有佛山、成都、上海等地开通燃料电池公交车运行线路,燃料电池在中国的应用已经进入“加速发展”阶段。那么,和传统电池相比,燃料电池有哪些优势,有哪些劣势呢?在未来,燃料电池能否取代现有传统电池业务,独霸电池市场吗?首先从电池的工作原理来说,我们知道,现有传统电池的工作原理是:化学反应带来电能变化,实现电池的充放电,在整个过程中,会用到铅酸、钛酸、高铁酸盐等化学物质。而燃料电池的工作原理是,利用物质发生化学反应时产生的能量直接转换为电能,整个过程中转换率高,无污染。从这一点讲,燃料电池在未来的发展中占据优势。其次从能源发展的规律上讲,新能源汽车之所以快速发展,主要考虑的就是环保问题,用新型能率转换高的环保能源代替传统能源,为此,石油、天然气代替了煤炭,新能源汽车逐步取代传统动力汽车。但是,随着技术的发展,锂电池、钛酸电池、铁电池等主流电池技术的应用中,仍然存在化学污染的风险。无污染、高能率转换的燃料电池技术提上了日程,虽然面临着氢原料的采集、存储、运输费用高、难度大的问题,但是随着技术进一步发展,后期推广使用的需求不会降低。 总体来说,燃料电池的发展是大势所趋,技术瓶颈的制约、原料成本居高不下等问题将会逐步解决。
氢燃料电池作为新能源的代表,虽然已经研究了多年,但投入汽车中实际使用的还是少数,更多的氢燃料电池还会被应用于航天事业上。对于氢燃料电池而言,燃料氢与空气中的氧气反应,释放出电能成为汽车的动力来源,整个过程仅产生水,可真正实现零排放。氢能源车还综合了汽油车续航里程长,燃料补充快,电动车安静、低速扭转大、燃效高的优点。补充燃料时只需加注压缩氢气,速度比电动车充电快得多。但是国内加氢站太少,当然加氢站少也是有原因的,一个是因为市场需求不高,另外造价也非常高。一座加氢站的造价大概为一百多万美元,作为对比特斯拉超级充电站的成本仅为30万美元。所以在国内截至到2017年9月底,国内的加氢站也只有北京、上海、郑州、深圳、大连,佛山6个,单单是这一点就使得氢燃料电池车型很难普及。第二、 氢燃料电池车型的购车成本较高,随便一台在售的都要几十万,如果来到中国加上各种关税,哪怕有新能源补贴,价格依旧是不可恭维啊!氢燃料电池车前景如何,能否与纯电动车一争高下,疆哥觉得暂时希望不大。------------------------------------------------关注《车域无疆》可以获取更多资讯,关注后回复关键词「粉丝群」就可以加入万人真实车主群。老司机,等你来玩哦。
有一种电池叫燃料电池,很多人对这个名字不太理解,通俗一点来讲,它更像是一个可大可小的“发电站”!燃料电池的原理正好和水电解过程相反,是通过特殊的装置,使氢和氧发生反应,产生电能。只要源源不断地为燃料电池输入燃料——氢(或其他燃料)和氧,氢和氧反应形成水的过程中,会伴随着带电粒子的移动,从而就能持续地输出电能。这其中制氢和贮氢是关键,氢气要靠能量转换而来,氢气存储及运输也存在很大的挑战。所以,发展燃料电池,除了本身性能提升与成本下降等难题之外,还亟待解决氢气的生产、运输、存储等问题。所以目前市场上,燃料电池的价格还比较昂贵。目前,日系的丰田、本田,韩国的现代等国际一流车企已经在燃料电池方面走在同行前列,中国燃料电池技术与国外差别巨大,但中国推动新兴产业发展速度往往超乎人的想象,现在很多地方*对于发展氢能产业的兴趣比锂电池大得多。同时,随着新技术的发展,可以相信,燃料电池作为一种新兴的电能供给方式,一定会在不久的将来更多地应用于人们的生活中,为人们带来更多便利。