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氢能车技术被日本领先,竟然进入了“量产阶段”,我们慢吗?日本的氢能汽车

作者:机械网
文章来源:本站

  氢燃料汽车以日本等无核国家发起,量产并不是近期才实现,国内也早已实现了量产,然而这种车必然不会得到市场认可。

  氢燃料汽车的基础是电动汽车,本质是在电动汽车的基础上加入一组“氢燃料电池发电堆”,燃料电池用来发电、动力电池用以驱动,这种车型的精准划分应该是【REEV增程式电动汽车】,这种车绝对不会普及的原因有以下三点。

  1、制造成本,氢燃料电池堆制造需要消耗大量的金属铂(俗称白金),一个低功率发电组的制造成本会超过RMB三万元,一台稍微有性能的车得要2~3个组;按照平均2个组的7万元成本计算,用以制造发电电池组的成本为什么不拿去直接造动力电池呢?7万元足够增加50kwh左右的容量,原车动力电池假设为50kwh,增加后共计100kwh,纯电续航里程总能超过500接近600公里,有什么必要去加氢而不直接充电呢?

  2、使用成本,氢燃料电池需要氢与氧气在电解质的作用下反应形成电流(发电),氧气可以从空气中获取(比例20.9%),但氢气无法自然获取;制造氢可以利用石油天然气煤炭等常规能源,但使用这种能源则完全不环保,而且不如直接消耗这些能源驱动汽车;除常规能源制氢以外只有电解水制氢,但通过这一方式制氢需要约60kwh的电才能反应出一公斤的氢,而一公斤氢在燃料电池汽车上只能行驶几十公里,而60kwh的电直接充入电动汽车可以行驶数百公里,为什么要选择氢燃料汽车?

  制氢成本足够高所以氢燃料的价格也很高,一公斤成本超过了60元,用车成本比大排量的燃油车还高;而电动汽车使用专用表充电一公斤只是几分钱成本,差距如此之大氢燃料汽车还有吸引力吗?

  3、车辆安全,液态氢的能量密度是等量TNT的几十倍,如果在事故中氢罐泄露并达到引爆条件,其“杀伤半径”的在500米左右;韩国某汽车工厂试制氢燃料汽车的厂方中出现过一例燃料汽车爆炸,在有保护的前提下破坏半径也达到了500米左右,如果在空旷的道路上后果会如何?

  而且这还是普通代步车,如果是氢燃料运输车或者加氢站出现问题,爆炸后也许能炸出一个人工湖。

  制造成本高等于购车成本高,用车成本高至少得有高品质才能体现物有所值,而这种车有没有体现价值的亮点;在加上不够安全的致命缺点,所以氢燃料汽车在日本本土推广五年后销量不过3000余台,而数百座加氢站每个站点都需要日均2000台左右才能不亏损,所以日本的氢燃料电池汽车已经宣告失败。

  所以汽车氢能协会的龙野广道才会放出在其本土不能推广,想要以中国汽车市场逆袭的可笑言论,日本大力推广氢燃料只是因为储备了过多的铂,通过氢燃料汽车才能有效消耗,这才是其根本目的;至于国内目前氢能汽车保有量比日本只会更少,加氢站30余座投入使用的也是试验性质,这种车只是在特殊的阶段以补贴为目标,但是在后补贴时期这种车最终一定会消失。

  (上文由天和Auto撰写,禁止站外转载,平台内欢迎转发。)

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  新能源汽车在如今已经不再是什么稀罕的玩意儿,随着纯电动汽车、插电式混动汽车的不断普及,国家也开始不停推出相关政策以促进新能源汽车的进一步发展。毕竟在全球低污染排放标准的大趋势面前,燃油汽车的终结似乎已经在我们这代人身上看到了节点。

  虽然氢燃料汽车在全球的新能源汽车领域,还属于一门相当前卫和先进的技术,但氢燃料技术却不是近些年才有的产物,它早在上个世纪就被用于航天领域,其中最大的受用者就是美国的“阿波罗”登月计划,当年往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就是采用这项技术。

  氢燃料汽车它的核心技术是氢燃料电池,它是将作为燃料的氢气通过化学反应转换成电能的装置,虽然也属于是电池,但又和其他新能源汽车身上的电池原理不一样。它的工作原理是当氢气接触到电池的负极时,在催化剂金属(例如铂)的作用下,氢原子中的电子会被剥离,而失去电子的氢离子会穿过电池里的质子交换膜,最终达到电池的正极。

  此时被剥离的电子由于无法穿透质子交换膜,它无法向氢离子那样直接到达电池的正极,它只能通过被设计好的外部电路路线抵达。而电子在外部电路路线流动的过程中,电路便会产生电流,此时氢燃料电池就具备了提供电能的能力。

  目前困扰氢燃料电池被用于汽车领域的主要问题,是氢燃料的储存能力和氢燃料的稳定性。由于氢原子的化学特性较为活跃,它可同很多金属产生化合反应,这些金属在与氢元素产生反应后会形成金属氢化物,而且氢燃料需要在低温或者高压条件下才能安全储存,所以这对氢燃料的存储方式就提出了相当高的技术要求。

  目前能适合做车载氢燃料储容器的方式是高压储氢法,它是通过加压的方式将氢气注入高压储气罐中,就如我们使用液压气罐一样。不过由于氢原子与金属容易形成金属氢化物,我们就可以利用一些金属氢化物中的氧含量较高的特点,将其用于储氢容器材质的制造,并在对其施加一定温度条件的情况下,让进行分解并释放出已吸收的氢原子。

  氢燃料电池比现在的新能源车电池的能量转换率更高,更关键的是它在使用后的产物基本上只有H2O,不会产生例如C0、CO2等有害气体,更不会产生颗粒状的物质。所以氢燃料汽车在目前看来属于是真正意义上的零排放、零污染车型,是未来新能源汽车领域中非常有价值的一支潜力股。

  不过虽然氢燃料汽车的工作原理看似很简单,前景非常可观,但真正能安全、有效地掌握这项技术,并将其用于汽车上,这却是一件极具难度的事情。截止到目前为止,在氢燃料汽车领域中,世界各大车企里也只有日本的本田和丰田,算得上是名副其实的佼佼者。

  首先在氢燃料汽车技术方面,氢燃料电池的研发投入与成本就足以让很多车企望而却步。如果说航天飞机还可以尚且可以接受一定大尺寸的氢燃料设备的话,那么在民用汽车方面,我们就不仅需要考虑到将尺寸进行压缩的问题,还需要考虑到如何在一定尺寸的情况下尽可能的提高汽车的续航里程,毕竟航天飞机的燃料只需要考虑飞够一次的就可以了。

  丰田新一代续航里程可达1000公里的氢燃料汽车Mirai,预计将于2022年后正式投入量产,而目前续航里程达650公里的丰田Mirai已经开始在销售,在售的丰田Mirai海外售价约为37万人民币,3分钟可将车载储氢罐充满。

  本田目前也有自己的Clarity氢燃料汽车,海外售价约为44万人民币,它的续航里程可达750公里,同样是3分钟可将车载储氢罐充满,但本田的Clarity目前多被用于租赁行业,而并未大规模的投入到市场当中。

  除了有日本“两田”拥有较为成熟的氢燃料汽车技术以外,韩国的现代汽车也同样在ix35 FC身上,开始进行氢燃料汽车技术方面的一些尝试,那么我国在氢燃料汽车方面是否拥有了自己的内核呢?

  我国在氢燃料汽车技术方面,目前拥有较多技术储备的企业宇通和上汽两家车企,而丰田也在2022年7月宣布,将和我们的一汽和海格客车供应氢燃料电池得重要部件。所以从某种意义上来说,我们国家的氢燃料汽车技术暂时还停滞于大型车型方面。例如早几年福田的100辆氢燃料客车订单,就让当时的国内汽车行业为之振奋。

  其实我国早在本世纪初期就已经开始在氢燃料汽车方面有所斩获,2004年我国的第一辆氢燃料汽车就已经在北京试驾成功,而上汽已在2008年就推出过他们的第一款氢燃料汽车。

  但正如文章前面所提到的,想要将氢燃料汽车进行真正的量产,我们不仅要考虑它的设备尺寸、安全性、便利性,更重要的是要考虑到消费者所能承受的成本。很遗憾的是,目前在这些方面只有日本的本田和丰田做到了既可以降低成本,又可以大幅度地提高氢燃料汽车的性能。

  例如丰田,他们目前的氢燃料技术特点是集中在燃料的电池电堆、气体氧化剂、电极、电解质、熔融碳酸盐燃料电池、隔膜等技术方面,而且丰田是在氢燃料电池及其制造领域方面,申请的专利数量最多的车企,已经超过了全球氢燃料汽车专利技术的一半。

  像在氢气储存罐的技术方面,丰田目前已经掌握了使用超厚碳纤维的材质技术,不仅可以做到更轻的质量,还可以做到承受住更大的压强。而本田在这方面也不甘落后,他在专利技术方面的数量仅仅比丰田略少一些,而且本田目前也已经可以做到将氢燃料电池的体积缩小1/3之后,还能将燃料电池的性能提高超50%,最高达到130KW的水平。

  综上所述,本田和丰田在氢燃料汽车上所掌握的专利技术,几乎已经占到了全球其他车企所掌握技术总量的90%以上,所以可以预见的是,在未来很长一段时间内,氢燃料汽车的发展主要还是得依靠日本“两田”所贡献的力量,而我国在这方面需要追赶的距离还是相当远的。

  不过氢燃料汽车和传统的新能源汽车相比,同样存在需要有相应基础设施建设与之配套的问题,而这个问题的关键就是加氢站的建设和储藏氢气,以及提供氢气的方式。目前本田和丰田所采用的加氢站技术是用电力来产生氢气,它的技术包括高压水电解系统、储存氢气技术、分配器技术等等,而加氢站所使用的电力则主要是来自于太阳能,或者使用废弃物进行发电。

  作为普通人只能观察?四处打听着

  慢不慢不知道,我们还在争论电瓶车弯道超车的问题,人家氢能家用轿车已经量产了!难道人家买车的都是傻子?

  氢能是绿色能源不假。但现在的储氢技术是瓶颈。最有希望的是甲醇原位制氢。燃料电池的最大问题是现有催化剂(铂)太贵。所以现阶段推广的可能性几乎是零!

  你先弄弄清楚,这是不是条正路?

  

氢能车技术被日本领先,竟然进入了“量产阶段”,我们慢吗?日本的氢能汽车

  

氢能车技术被日本领先,竟然进入了“量产阶段”,我们慢吗?日本的氢能汽车

  

氢能车技术被日本领先,竟然进入了“量产阶段”,我们慢吗?日本的氢能汽车

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