燃料电动汽车,燃料电池汽车1000公里是什么汽车?

目前燃料电动汽车,国家大力发展新能源汽车,而燃料电池作为一个重点的发展方向,燃料电池的主要优势是续航里程长,这是其相比锂电池纯电动汽车的绝对优势。锂电池需要数小时的充电过程,而燃料电池汽车只需要几分钟就完事儿。

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回到1000公里燃料电池汽车这件事情,细细算一下并不奇怪。丰田最近发布了全新燃料电池MPV——Fine-Comfort Ride概念车,号称“充气5分钟,续航1000公里”。数据上看起来似乎有点夸张,这种印象主要是因为我们印象中电动汽车是基于锂电池电动汽车产生的。“特斯拉续航500公里就已经很不得了,1000公里的纯电动不太可能吧”等等这种印象会让人觉得1000公里纯电动汽车不太可能。实际上,1000公里的续航对于燃料电池汽车之所以可能,主要还是因为燃料电池相对比锂电池的优点。就以丰田的这台车为例,宣传的数据称氢气罐所储存的气体能产生大概120kwh的能量。特斯拉models电池组容量在100kwh左右,续航里程大概在500公里左右。导致这种差别的原因就是锂电池的能量密度远低于燃料电池,这也是锂电池最大的瓶颈之所在。锂电池的能量密度仅为燃料电池能量密度的数十分之一,加上锂电池安全性较差,还需要一系列保护装置来保证电池安全。特斯拉续航300公里的锂电池汽车的重量在400KG左右,同样电量的燃料电池只有几十千克。而重量轻的汽车,行驶时需要的能量又更少,使得1000公里续航称为了可能。

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氢燃料汽车属于新能源汽车的一种,每一个新鲜事物被广泛应用都会有它自己的优点。

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氢燃料电池车最大的优点就是环保,它能和空中的氧气相结合,排除水蒸气,不会对空气造成污染。

其实在性能方面氢燃料电池车和传统汽车差不多,加氢的时间三五分钟就够了,它的原理是使含有氢物质和氧气通过燃料电池产生电力,用电力推动电机再推动车辆,所以动力方面也完全够用。技术问题,安全性能和使用寿命等方面也在逐步完成。

世界上很多国家都完成了氢燃料电池汽车的基本性能开发,不过中国在这方面的技术和世界最先进的水平还有一定的差距,在电池寿命上中国要比国外少2000小时左右。

虽然差距有一些,但只要国家重视起来,迎头赶上只是时间问题。其实早在2015年,氢燃料电池车就已经引起了国家的重视,《中国制造2025》重点领域技术路线图里就有氢燃料电池车以及燃料电池系统及电堆等技术的详细说明。国家发改委、国家能源局也表示会开发氢气储运关键材料及技术设备,实现大规模成本低的氢气制取。

但要真正的迎来氢燃料电池车的时代,还需要时间,优点很多,缺点也有,比如氢物质不易储存,成本较高等问题还没有被解决。

根据上文说的,估计要在2025年氢燃料电池汽车的技术才会成熟,成熟之后还有一个推广应用和被大众所接受的过程。

氢燃料电池汽车肯定不是骗局,只是氢燃料电池的发展前景很低;国际上很多的专家、学者对氢燃料电池都持悲观态度,氢燃料电池有理论支持,也的的确确可以造的出来,但就目前来看这氢能源电池还只能存在于实验室;在过去几年里几乎年年都会看到氢燃料电池明年上市的噱头,但实际上是不可能的!

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制备氢气的成本并不低廉,工业生产通常还是去沿用电解水的方式,耗费的电量通常是惊人的;举一个简单的例子,我们耗费大量的电去电解水制备氢,然后氢燃料电池要利用氢离子与氧离子逆反应生成电去驱动电机,使得车子可以前进,既然绕这么一大圈,我们为什么不直接用锂电池?何必要用电解水生成氢、再用氢氧还原成电,这完全费力不讨好,能量多一次转换就必然多一次损耗,这完全是浪费能源的逻辑,举一个不精确、但很贴切的例子,那就是用5千瓦时的电制备出一定量的氢,而将这部分氢与氧逆反应回电却不足5千瓦时,所以白白的浪费了电能!当然目前实验室中的氢燃料电池是不会采取背个氢气罐的方式的,因为太过于危险;实际上氢燃料电池是依靠给车载水箱添加氢化金属来制氢的,制出的氢与空气中的氧离子在铂催化剂的促进下生成电;可以想象需要添加多少氢化金属来制备出足够驱动车辆的氢?这些氢化金属的价格恐怕比汽油还要贵;丰田貌似推出了一个非常安全的储氢罐,但氢气罐又有谁敢往车上背(容易上天)?又有哪位朋友考虑过铂催化剂?铂金属是啥朋友们都知道吧?没错就是做钻戒的铂金,一块燃料电池的整个生命周期大概需要50克的铂金属,50克铂金多少钱各位可以自己算算;但更困难的是铂金储量本身就不高、年产量不足200吨,而根据每块氢燃料电池对铂金属的需求量,将氢燃料电池装配1000万台车,就需要500吨的铂金属;产能远远不及需求量;全世界的铂金储量总和就只有3.1万吨,按照每辆车50克铂金属的需求量来计算,全世界铂金只够装配6.2亿辆车,之后铂金属矿枯竭。。。到时候请各位看住自己的氢燃料电池吧,它很值钱,非常容易被人偷走?。。。总的来说,氢燃料电池几乎没有前景的原因如下:

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1.制氢困难:上文也提到了电解水制氢、氢氧再生电完全是浪费资源;那么就只能依靠氢化金属与水反应来制氢,不过制备效率同样很低下,而且成本不会低;工厂制备这些氢化金属同样会用到电、也会产生污染,所以这氢化金属本身就有些概念化!

2.铂金属储量低、产量低、价格贵:具体原因上文已经提到,鄙人就不在这一一赘述了!

3.电池寿命低:氢燃料电池的寿命与常见的锂电池是不同的,锂电池的寿命是直接与循环次数相关的,但氢燃料电池则是根据运行时间来计算生命周期,通常只能用几千小时;而且在市区堵车的环境下频繁的启停、高负荷的运转都会加剧氢燃料电池的提前衰减,而这衰减是大幅度的!

写到这朋友们就能发现氢燃料电池绝对不是骗局,它是实实在在存在的新兴事物;但它的存在本身就是悖论,节能、减排是未来机动车核心目标,而氢燃料电池违背了这个方向,作为某一辆车它的确做到0排放,但工业上位了制备出出足以去动它的氢则耗费了更多的电,而这些所耗费的电增加了发电厂的排放、加剧了污染;而由于它的造价、使用寿命都不可能得到普及(想普及铂金不够用),所以即便有一天锂电池车普及了,这氢燃料电池也不存在普及(虽然年年都有消息在说明年氢燃料电池车就会上市,但至今上不了市);氢燃料电池完全就是没有困难、我们制造困难也要上的思维逻辑,但它终究不是骗局;而突破点在于如果未来能实现“光解水”来制氢,找到取代铂金属的廉价、高储量、高产能催化剂,或许才能让氢燃料电池真正的普及!

2021-11-07

2021-11-07