動(dòng)力電池未定,又來(lái)氫能源技術(shù),或許多一個(gè)選擇也好
日前,在江蘇召開(kāi)的第三屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車(chē)大會(huì)上,長(zhǎng)城汽車(chē)宣布入股德國(guó)加氫站運(yùn)營(yíng)商H2 MOBILITY,并表示將與其共同推進(jìn)歐洲、中國(guó)乃至全球的氫能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
消息一出,立刻吸引了業(yè)界的目光,同時(shí)也將氫能這一新能源再次推到我們面前。氫能到底如何?長(zhǎng)城汽車(chē)此舉又有什么意義呢?
氫是理論上最清潔的能源。
眾所周知,地球上化石燃料的存量有限,它在未來(lái)終將迎來(lái)枯竭。有報(bào)告指出,到2020年全球石油開(kāi)采將達(dá)到一個(gè)頂峰,而后石油產(chǎn)值將逐年下降。這就意味著,人類(lèi)必須為汽車(chē)尋找替代能源。
目前,核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能以及潮汐能是已被應(yīng)用的替代能源。其中,核能的潛在威脅至今難破,太陽(yáng)能利用率不高,風(fēng)能、潮汐能不穩(wěn)定,很難將它們直接運(yùn)用在汽車(chē)上。所以,人類(lèi)仍在持續(xù)尋找替代能源。
學(xué)過(guò)化學(xué)的都知道,氫氣與氧氣反應(yīng)后,在產(chǎn)生能源的同時(shí),理論上的產(chǎn)物清潔無(wú)比,因?yàn)榫褪撬?shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,運(yùn)用于燃料電池上的氫發(fā)電效率能夠達(dá)到50%以上,能量轉(zhuǎn)換效率也比較高。因此,氫能源就進(jìn)入替代能源的清單。
制氫方式有多種,各有利弊。
說(shuō)到制氫的方式,其實(shí)有許多種。目前,主要使用的方式有伴生氫、化石燃料制氫、電解水、生物制氫、光解水制氫等。
比如,在焦?fàn)t煤氣煉焦和氯堿工業(yè)中是可以副產(chǎn)氫,但由于此前的原因,我國(guó)這些工業(yè)并沒(méi)有將制氫單獨(dú)拿出來(lái)。
而煤制氫算是目前主要的制氫來(lái)源,成本也相對(duì)低,包括日本也采用在澳大利亞及文萊開(kāi)展煤制氫。盡管我國(guó)煤炭資源較豐富,但煤化工本身的污染一直被詬病,其也會(huì)大量產(chǎn)生二氧化碳并費(fèi)水。目前有技術(shù)嘗試將二氧化碳埋入地底,但也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能被消化掉。
而要注意的是,目前燃料電池中催化氫及氧在電極板間形成電流的、可商用的質(zhì)子交換膜,是用鉑作為催化劑(鉑,貴金屬,目前超過(guò)180元/克)。這就要求用于氫燃料電池的氫要有一定的純度,比如硫含量需要被嚴(yán)格規(guī)定,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致鉑“中毒”,引起催化劑性能降低乃至失效。而我國(guó)的煤工業(yè)此前對(duì)氫沒(méi)有針對(duì)性規(guī)定,如何純化會(huì)是個(gè)問(wèn)題。
至于電解水、生物制氫、光解水制氫,目前來(lái)看,效率都不高,且成本不低。
加氫很快,儲(chǔ)氫與運(yùn)輸氫并不輕松。
加氫過(guò)程與加油類(lèi)似,據(jù)說(shuō)僅需要3-5分鐘即可完成,其效率自然遠(yuǎn)優(yōu)于動(dòng)力電池的充電效率。但由于氫氣的易燃易爆特性,儲(chǔ)氫與運(yùn)輸氫也并不是一件輕松的事。
目前,將氫氣以液態(tài)的形式儲(chǔ)存并運(yùn)輸能降低安全風(fēng)險(xiǎn),但即便如此,它也仍然屬于危險(xiǎn)化學(xué)品的范疇,運(yùn)輸技術(shù)也有待攻克。同時(shí),運(yùn)輸液態(tài)氫的車(chē)上路也得有交通相關(guān)部門(mén)的審批,且成本不低。
所以,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)有傾向于在加氫站制氫,或100公里內(nèi)有制氫點(diǎn)。而說(shuō)到加氫站,由于目前氫被定義為危險(xiǎn)化學(xué)品,故按規(guī)定在大多數(shù)地方,加氫站得建在化工園區(qū)。如果后續(xù)不改變,或許加氫站在國(guó)內(nèi)普及還有難度,畢竟誰(shuí)也不愿意為了給汽車(chē)加個(gè)氫就跑到化工園區(qū)吧。
另外,加氫站的建設(shè)成本也不低,有數(shù)據(jù)表明約在200-300萬(wàn)美元/座,這也是導(dǎo)致加氫站普及較難的原因。根據(jù)規(guī)劃,到2020年,我國(guó)的加氫站將達(dá)到100座;不過(guò),對(duì)于我國(guó)的國(guó)土面積來(lái)講,這只能算是杯水車(chē)薪。而日本計(jì)劃到2020年建成160座加氫站,對(duì)于國(guó)土面積略小于云南的它來(lái)說(shuō),當(dāng)然是夠了。
此次長(zhǎng)城汽車(chē)入股5%的德國(guó)公司H2M,目前在德國(guó)有超過(guò)50座加氫站投入運(yùn)營(yíng),有40多座加氫站正在實(shí)施中。對(duì)比之下,其加氫站數(shù)量規(guī)模的確可觀(guān),應(yīng)是吸引長(zhǎng)城汽車(chē)加入的原因。而根據(jù)長(zhǎng)城汽車(chē)的說(shuō)法:未來(lái)其將與H2M密切合作,共同推進(jìn)歐洲、中國(guó)和全球的氫能基礎(chǔ)設(shè)施,共同加速歐洲和中國(guó)向氫能交通過(guò)渡。
加入氫能源陣營(yíng)的車(chē)企已有不少。
盡管目前應(yīng)用氫能源仍有不少問(wèn)題待攻克,還得防范將氫作為能源載體帶來(lái)的其他環(huán)保風(fēng)險(xiǎn),但從理論上講氫能源的清潔是美好的。
目前,全球已有不少車(chē)企開(kāi)始關(guān)注和研究氫燃料電池汽車(chē)。寶馬、奔馳等豪華品牌在列,豐田、本田以及現(xiàn)代更是熱衷于此,已經(jīng)推出了量產(chǎn)車(chē)型。目前豐田Mirai以及本田Clarity都已經(jīng)達(dá)到了上路標(biāo)準(zhǔn),性能與當(dāng)前主流燃油車(chē)型相差無(wú)幾。
國(guó)內(nèi)方面,長(zhǎng)城汽車(chē)自8月31日收購(gòu)上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司51%股權(quán)后,也具備了燃料電池驅(qū)動(dòng)技術(shù)。而上汽集團(tuán)旗下上汽大通FCV80氫燃料電池車(chē)已于去年上市銷(xiāo)售。
有人預(yù)測(cè),到2025年,全球氫能源市場(chǎng)有望達(dá)到10萬(wàn)億元規(guī)模,前景可謂大好;但此前業(yè)內(nèi)人士對(duì)動(dòng)力電池市場(chǎng)也有過(guò)相似的預(yù)測(cè)。那么,到底哪一種形式將主導(dǎo)未來(lái)新能源車(chē)呢?或許,我們只有邊走邊看了。
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