電動車不夠看,氫燃料電池車將引領風騷?

作者:Carol   |   2015 / 10 / 24

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:Jayroz


隨著馬路上汽車的增多,汽車的供需已步入大時代,如今大多數的汽車引擎依舊依靠汽油、柴油等石化資源作為主要動力來源。傳統內燃機受其基本結構的限制,存在著有效的轉換效率低和燃燒尾氣污染嚴重兩大致命缺陷,石化資源的快速耗竭和每況愈下的環境問題已刻不容緩。無論從能源戰略還是生態環境來講,傳統內燃機都不適合未來汽車大時代的供需要求,汽車產業迫切需要一種取而代之的高效能、低污染的新能源。

1997年第一台量產油電混合動力車Toyota Pirius上市,加速了新能源車的發展,而純電動車的聲浪在Tesla Model S問世後開創新局面,與此同時,還有另一個燃料電池車的技術也在持續發展中,目前量產販售給一般消費者的僅有Toyota Mirai,可謂氫燃料電池車的先鋒。但目前新能源車的發展都存在著各自的限制,仍有待解決。

簡介新能源車(電動車與氫燃料電池車)

什麼是燃料電池車

燃料電池技術並不是什麼新鮮的技術,其原理在19世紀末就已被科學家發現了。上世紀60年代末的燃料電池車的性能和製造成本都無法與當時搭載引擎內燃機的汽車相媲美,所以在當時慘遭淘汰。隨著燃料電池技術的不斷改進,以及各國政策及汽車生產商在燃料電池車研發上的大力投入與支持,燃料電池車終於重回世紀的舞臺。

燃料電池車其實也可以說是電動車,只不過“電池”是氫氧混合燃料電池而已。將氫輸入燃料電池中,氫氣在催化劑的作用下與氧氣發生化學反應產生電能,電能帶動發動機使汽車移動起來。“燃燒”之後的氫氣會變成水,作為尾氣排放出去。

氫燃料電池車的尾氣排放理論上是無污染的,對空氣污染很少,這也是人們推廣氫燃料的最主要原因。不僅如此,相比於人們熟知的純電動車,燃料電池車的電池組更加輕便,較無性能和能耗產生不良的影響,與傳統汽車差異體現為更加的環保、舒適化,其行駛過程中完全沒有噪音,並且續航充氣速度快。綜合上述因素,氫燃料電池車逐漸被各大汽車製造商所看好,並被讚美為推動“氫經濟”的發動機。

發展中遇到的障礙?

想要知道燃料電池車發展過程遇到的屏障,就要先瞭解下列兩個問題:

  • 氫氣從哪裡來?

氫氣來源途徑非常廣泛,製取的方式有很多。可以通過天然氣、石油等石化能源製氫;風能、太陽能製氫;生物製氫的可再生方法…而最常用的方法是通過電解水或煤氣化(甲烷轉化)大量製取。而這就出現了問題,如果想要一輛百分百環保的燃料電池車,就必須以不造成污染的方式來製造氫氣,但這可不是件容易的事情。目前電解水系統的成本高昂,其能量轉化率也只有80%,並不完全高效。而另一種方法甲烷轉化雖然更划算,卻會造成污染,根據最近的研究顯示,甲烷基礎設施的洩露情況比想像的糟糕(最高達7%),而作為溫室氣體,甲烷的溫室效應更是二氧化碳的86倍!

  • 氫氣如何購買?

氫氣不像純電動車可以在家中和道路上建立充電基礎設施,氫氣的銷售點很少,美國目前大約50個左右的氫氣燃料站,並且相隔距離很遠,成本造價也相當的高昂。以美國加州為例,建造一個氫氣燃料站要花費至少100萬至200萬美元,它的造價是普通電動汽車充電站的十倍左右,為什麼這麼貴?主要是需要解決液態氫氣的問題。氫氣燃料站的主燃料箱以至少負250攝氏度的溫度存儲著近1萬加侖液態氫氣。與天然氣或柴油不同,液態氫氣保存在地面上的一個特別區域,與泵分離,然後液態氫氣會在激化塔內轉化成氣體,最後加壓傳輸給更小的儲氫罐來銷售。

於是,成本高、轉換率低、安全儲運等問題,成為阻礙氫燃料電池車進一步普及的原因。

氫燃料電池車VS純電動汽車

特斯拉作為純電動車的佼佼者,堪稱最新潮的新能源公司。但豐田並不這樣認為,因為豐田也推出了自己的一張王牌—氫燃料電池車MIRAI,並計畫在2015年10月正式投入市場運營,我們來對這兩款新能源的代表車型進行一下比較:

電動車與氫燃料電池車比較與現存問題

新能源未來歸屬?

無論是純電動車還是燃料電池車,都有各自的優點,同樣也存在著不足之處。純電動車充電速度和續航的問題一直為人所詬病,消費者買車不僅在乎是否環保,同時注重它的實用性能,純電動車無法解決的問題在氫燃料電池車身上都得到了很好的解決。但是,氫燃料電池汽車在電池的成本及充氣站建造普及上也是栽了跟頭,兩者可謂是各有優缺。

倘若以上的問題能在技術上取得突破性的進展,個人認為,氫燃料電池車的普及速度則會更快。因為快速加氫及媲美傳統內燃機的性能仍是目前普羅大眾較為關注的,而這也是純電動車難以跨越的門檻障礙。目前燃料電池技術還未全然成熟,雖然已有豐田推出具體的車型,但屬於試行階段,後勢仍有待觀察。傳統內燃機是否會立即遭到全面性的淘汰、亦或何時被取代,一切仍是未知,卻也看似必然。

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