新能源不只纯电动 氢燃料电池正在路上

http://www.auto-a.hc360.com2020年04月23日10:33 来源:爱卡汽车T|T

  在过去的数年里,中国、欧洲等地大力推行电动车,并推出了众多扶持政策,但时至今日,电动车还是没能风靡全球,市场规模也不尽如人意,主要原因为电动车的续航里程短、充电速度慢等瓶颈问题尚未得到解决。在这种大背景下,氢燃料凭借着密度高、加氢速度快等优点引起了市场的注意。

  氢燃料电池的优缺点

  与电动车相比,氢能源汽车在很多方面都有优势,最为明显的便是续航里程。过去十年里,电池的能量密度提高了数倍之多,电动车的续航里程也从100km+提升到了700km+。如今若想继续大幅提升能量密度,则需要升级电池的正/负极材料,但目前正极材料的锂已经是原子量最小的金属元素,所以说锂电池能量密度的上升空间非常有限。而氢燃料电池的能量密度是锂电池的数十倍乃至上百倍,目前小鹏P7是国内续航里程最长的电动车,为706km,而将在今年上半年上市的海马7X氢能源车的续航里程达到了800km,所以在续航里程层面,氢能源汽车的先天优势更大。

  电动车过长的充电时间也让很多车主头痛不已。电动车电池的承受能力有上限,过高的电流不仅会对电池造成伤害,甚至还会引起事故,所以现在电动车的充电时间短则2、3个小时,多则7、8个小时。相比之下,氢能源汽车的工作原理类似于燃油车,加氢时间也只需要3-5分钟,从根本上解决了充电时间长的问题。

  除了续航里程长、加氢时间短这两个优势外,氢能源汽车还有诸多优势,其一是真正做到了零排放,液态氢作为燃料与氧气结合后,只会产生热量和水,没有任何有污染的气体。其二,氢能源还可再生,更符合未来发展的大方向,除了工业副产品制氢之外,还能通过煤制氢、电解水制氢等方式获得。

  虽然获取氢的方式有很多,但每种方法都存在局限性。例如天然气制氢需要以化石燃料作为原料,本质上并不环保;焦炉气制氢利用的是炼焦的副产物,生成氢气的同时,还夹杂大量污染物;甲醇裂解制氢成本低、无污染,但该方式无法大规模生产。

  此外,氢能源汽车配套的基础设施建设也未成规模。与电动车不同,氢能源汽车无法在家里加氢,只能依赖加氢站,但无论是国内还是国外,加氢站的建设都较为匮乏。截至2020年1月,国内仅建成了61座加氢站,远不及公共充电桩的数量,更别提数以万计的加油站了。所以说,想要全面推广氢能源汽车,前提是加氢站具有一定规模。

  值得一提的是,虽然现阶段氢能源汽车面临很多问题,但整个体系正在不断完善。例如我国计划到2020年加氢站数量达到100座,2030年达到1000座;韩国计划到2025年打造年产量为10万辆的生产规模。同时,存储氢气用的氢压力罐也正在不断改进,金属储氢、玻璃微球储氢、吸附储氢、有机化合物储氢等都将在未来2-3年面世,以此来增加氢能源汽车的安全系数。

  全球车企加强氢能源建设

  氢能源汽车的前景十分明朗,世界各地的车企纷纷加码氢能源领域。亚洲方面,国内的吉利汽车、长城汽车、上汽集团已经小有所成,纷纷对相关燃料电池公司完成了收购,其中吉利汽车还在2019年发布了2款氢能源客车;丰田汽车作为氢能源领域的先行者,旗下Mirai车型已经推出了第二代,将于今年年底在日本、北美以及欧洲等地开始销售;韩国对氢能源汽车的终极目标是到2040年累计产量达到620万辆。

  在欧洲地区,宝马集团在4月13日首次公布了BMW i Hydrogen NEXT动力系统的技术细节,并将在2022年基于当前的X5车型,对氢燃料电池动力系统实验性地进行小规模量产。同时,宝马官方还表示,氢燃料电池技术有可能成为该集团动力系统组合的第四大支柱;奔驰在2019年亚洲CES车展上推出了旗下首款氢能源汽车——GLC F-CELL,目前该车已经在德国本土交付。

  美洲地区,通用汽车早在2013年7月就与本田达成合作协议,共同开发新一代燃料电池系统和氢储存技术。到了2017年又与本田汽车成立了合资公司,二者致力于将氢燃料电池系统投入量产,并为未来的氢燃料电池产品提供技术和动力储备。

  写在最后:无论国内还是国外,氢能源汽车的发展都正处于起步阶段,安全、成本、配套设施等方面尚未完善。与乘用车相比,氢能源在商用车领域的发展稍显迅速。数据显示,2015至2018年间,我国氢燃料电池汽车销量分别为10辆、629辆、1275辆、1527辆。2019年,我国共生产氢燃料电池客车1335辆,氢燃料电池专用车1683辆,总计3018辆,上涨趋势明显。笔者认为,随着技术的成熟及政策的支持,氢能源很可能重新定义未来的汽车工业。

责任编辑:庞小涵

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