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燃料電池車頻亮劍 純電動(dòng)車如何接招?

發(fā)布時(shí)間: 2015-01-11 08:20:01    來源: 中國青年報(bào)
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[摘要]石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料,價(jià)格較低。如果在石墨烯催化劑中再加入鎳,其制氫能力就可以超越鉑催化劑,預(yù)計(jì)此技術(shù)可以大大降低燃料電池成本。利好消息紛至沓來,仿佛是燃料電池車給電動(dòng)車在下戰(zhàn)書。

  本田也有類似計(jì)劃。本田現(xiàn)在正與通用汽車做聯(lián)合開發(fā),計(jì)劃在5年內(nèi)制造5000部燃料電池汽車,并在日本、美國、歐洲銷售,本田表示這類車型最初的價(jià)格會(huì)在1000萬日元(約10萬美元)之內(nèi)。《日本經(jīng)濟(jì)新聞》則稱,本田正在開發(fā)5座的燃料電池轎車,計(jì)劃在2015年11月上市。該車采用的液氫將放在碳纖維容器中,一次充滿可以行駛500公里,是純電動(dòng)汽車的兩倍。

  但燃料電池車并不是日系車唱獨(dú)角戲。2014年洛杉磯車展期間,奧迪和大眾品牌集體在燃料電池領(lǐng)域集中發(fā)力,一共展出了三款氫燃料電池車——插電式混合動(dòng)力燃料電池汽車奧迪A7 Sportback h-tron quattro、高爾夫SportwagenHyMotion混合動(dòng)力燃料電池汽車以及Passat HyMotion。

  三款產(chǎn)品都采用了大眾集團(tuán)研發(fā)的第四代的100千瓦低溫質(zhì)子交換薄膜技術(shù)(PEM)的燃料電池堆棧。雖然目前還沒有投放量產(chǎn)市場,但大眾此舉暗示出,其燃料電池技術(shù)儲(chǔ)備相當(dāng)豐富,已經(jīng)做好了大批量推廣燃料電池技術(shù)車型的準(zhǔn)備。

  韓國現(xiàn)代汽車已經(jīng)在美國加利福尼亞地區(qū)推出了燃料電池版途勝,首批推出了100輛,其外觀延續(xù)了傳統(tǒng)途勝汽車的外觀,內(nèi)飾裝載智能車載系統(tǒng)、中控屏和多功能按鈕等,空間比較寬敞。該車得到了美國國家能源及空氣質(zhì)量管理官員的贊賞,因汽車尾氣污染占了加州溫室氣體排放的三分之一,氫燃料電池車的到來對(duì)其限制汽車尾氣排放具有里程碑意義。

  此外,通用、福特等汽車廠商均表示計(jì)劃推出旗下燃料電池汽車。國際各大汽車廠商都將2015年視為氫燃料電池汽車的市場化元年,將2020年看作市場啟動(dòng)年,屆時(shí)將大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池汽車。

  從政策層面看,燃料電池車也迎來了各種利好。去年日本政府已經(jīng)發(fā)布聲明,計(jì)劃向日本國內(nèi)每一部售出的燃料電池汽車提供200萬日元(約合1.955萬美元)的補(bǔ)貼。豐田生產(chǎn)的氫能源汽車單部售價(jià)約700萬日元,扣除日本政府高達(dá)200萬日元的補(bǔ)貼后只有500萬日元,這將極大地刺激日本國內(nèi)的氫能源汽車消費(fèi)。

  在國內(nèi),國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》提出,“燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展”。北京和上海的地方政策也對(duì)燃料電池車提供補(bǔ)貼。上海市政府發(fā)布的《上海市鼓勵(lì)購買和使用新能源汽車暫行辦法》顯示,購買燃料電池商用車的補(bǔ)貼高達(dá)50萬元/輛。

  純電動(dòng)車接招

  大眾集團(tuán)負(fù)責(zé)燃料電池研發(fā)的烏爾里希·哈根伯格直言:燃料電池最大的勁敵是續(xù)航里程較長的純電動(dòng)車,目前還沒法確定究竟哪種技術(shù)更適合大規(guī)模普及。這意味著,燃料電池車和純電動(dòng)車將在很長一段時(shí)間內(nèi)展開生死搏斗。

  燃料電池車獨(dú)特的優(yōu)勢源自燃料電池。燃料電池是一種通過氧或者其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng),把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的電池。氫燃料電池就是采用氫氣作燃料,利用電解水的逆反應(yīng)產(chǎn)電的一種燃料電池,是目前發(fā)展最好的燃料電池。

  氫燃料電池有三大優(yōu)勢:一是零污染,由于其反應(yīng)過程就是無污染的水反應(yīng),反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生污染物。二是高效的能量轉(zhuǎn)換效率。在各種發(fā)電方式中,傳統(tǒng)火力發(fā)電效率在30%左右,遠(yuǎn)低于燃料電池平均的40%~60%效率。

  三是易于獲得燃料。氫是宇宙中最常見的元素,氫及其同位素占到了太陽總能量的84%,宇宙質(zhì)量的75%都是氫。此外,加注氫氣跟加油類似,加滿氫氣只需3分鐘的時(shí)間,比純電動(dòng)車的充電時(shí)間快數(shù)十倍。由于這些優(yōu)勢,氫燃料電池車被認(rèn)為是未來鋰電池汽車的理想替代方案之一。

  比較而言,盡管電動(dòng)車排放為零,但業(yè)內(nèi)經(jīng)常指責(zé)煤碳發(fā)電造成的污染,而燃料電池的能源來源卻更加干凈。氫能可以利用各種一次能源,包括太陽能和風(fēng)能等自然能源制造,與電能相比,氫能能量密度大、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,可廣泛用于家庭、汽車燃料等用途,是未來極為重要的能源。這些優(yōu)勢都讓燃料電池車更有競爭力。

  當(dāng)然,燃料電池車也不是沒有缺點(diǎn)。降低制氫成本和建設(shè)足夠多的加氫站都是車企面臨的重要難題。氫氣儲(chǔ)存也是個(gè)難題,目前即使是氣密性最佳的燃料容器,充氣后長時(shí)間放置也有可能即漏完。在制氫過程中也會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的CO2排放,與燃料電池車的節(jié)能環(huán)保訴求相矛盾。此外,制作燃料電池需要使用一定量的貴重金屬(主要是鉑),這也提升了購車成本。電動(dòng)車領(lǐng)域?qū)<彝醣鼊傉J(rèn)為,燃料電池車比蓄電池汽車?yán)m(xù)航里程長,問題在于氫氣的來源,如果用電解辦法,效率比蓄電池低。另外,建設(shè)加氫基礎(chǔ)設(shè)施也比充電設(shè)施難。

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