燃料電池汽車被認為是終極新能源汽車。典型的氫燃料電池具有能量轉化效率高、零排放、燃料氫取得容易等特點。
氫燃料電池汽車也是電動汽車,只不過它的“電池”是氫燃料電池。
氫燃料電池汽車尾氣僅排放水,可以實現零污染排放。氫燃料電池汽車是以氫氣作為燃料。將氫氣送入汽車燃料缸中,與燃料電池發生化學反應,氫和空氣中的氧發生反應,轉換為電能驅動汽車行駛,這一化學反應過程唯一的副產物就是水或者蒸汽,完全沒有二氧化碳,非常環保。
以豐田首款氫燃料電池車Mirai為例,充滿燃料的Mirai擁有近似于傳統汽油車的巡航里程,達到約500公里;同時它在動力上也不弱,Mirai的最大馬力為155馬力(114千瓦)、最大扭矩335N·m、最高時速可達到178公里,從啟動、提速到100公里/小時僅需9.6秒,完全能夠應付平常的行車需求。燃料填充時間僅需約3分鐘,和傳統汽油車的加油時間差不了多少。
燃料電池汽車的優點
1.燃料電池汽車相比電動汽車的主要優勢就是方便。氫氣燃料電池汽車只需3到5分鐘就能充滿長途行駛所需的高壓儲氣罐(70Mpa),而不是等上幾個小時來充滿電。電動汽車要做到這一點,就必須更換整組電池。充電最快的eslaModelS也至少需要20分鐘才能充滿電,但行駛的距離還不到氫氣燃料電池汽車的一半。這讓燃料電池汽車更方便日常使用,汽車制造商們據此認為,希望尋找更環保汽車的消費者也許會認為燃料電池汽車要比電動汽車更實用。
2.在性能和環保方面,燃料電池汽車使用和電動汽車一樣的電動馬達,所以性能表現差不多。但燃料電池會更適合皮卡和SUV,目前鋰電池并沒有辦法滿足這些車型的需要。鋰電池也要比燃料電池組(儲氫罐)重得多。
3.燃料電池汽車的售價和維護費用要比電動汽車貴。豐田Mirai、日產Leaf的售價要比特斯拉便宜不少,給燃料電池汽車補充的氫氣價格約為3美元(換算成每加侖汽油等效產品后)。經估算,給一輛車加滿氫氣需要花約50美元。這意味著,一輛燃料電池汽車的維護成本是普銳斯混合動力汽車的兩倍,是電動汽車的四倍。的確,這一成本會隨時間推移降低,但電動汽車和混合動力汽車也一樣會逐漸降低。
4.制造和使用綠色氫氣的費用更高。燃料電池汽車的主要問題是,制造驅動它們的氫氣燃料要消耗比普通電動汽車更多的能源。污染也是個很嚴重的問題。除了甲烷轉化,獲得綠色氫氣的唯一可行的方式是通過電解。但坦白講,這一過程中消耗的電可以更好地用在普通電動汽車上。
燃料電池的未來發展
事實上,關于燃料電池汽車技術存在反面看法。ZacharyShahan 認為,“氫燃料:未來的燃料,而且永遠都是”。Elon Musk曾表達,現有鋰電池的性能表現可能比理論上氫燃料電池的最佳性能還要出色。燃料電池汽車的高昂成本與實際消耗的高能源量是一直以來被用來攻擊燃料電池汽車的武器。
此外,燃料電池汽車的安全性確實值得重視:
1 氫安全:氫泄漏、氫滯留、氫易燃易爆性、氫脆性都具有高危險性。
2 電安全:高電壓大電流下,人體觸電防護危險性高,電磁波對周邊影響大。
3 結構安全:高壓儲氫系統、高壓電系統在碰撞時,存在較高危險性。燃料電池堆承受預期沖擊、振動以及溫度的能力對安全性影響巨大。
但是就目前政策導向看,中國的選擇是將燃料電池汽車作為重要突破方向。
登錄