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干什么有些人说纯电动不是新财富,推广氢燃料

时间:2019-08-29 07:15来源:汽车配件
汽车经过百年的发展壮大,现已成为当下人们出行的必需品。在百年的发展历程中,燃油车的地位一直不曾被撼动,随着近年来日益严峻的地球环境,节能减排已成为了时代发展的必然

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汽车经过百年的发展壮大,现已成为当下人们出行的必需品。在百年的发展历程中,燃油车的地位一直不曾被撼动,随着近年来日益严峻的地球环境,节能减排已成为了时代发展的必然趋势。为此,大力发展零排放、零污染的新能源汽车也成为了各大车企未来的主要发展方向。

谈到燃料电池汽车,大致绕不开三个问题。一是燃料电池汽车要不要做;二是我国能不能做;三是如何做。

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经过多年的研究和探讨,这个问题目前国内外观点比较明确。国际上针对节能和减排这两条路线,电动化趋势明显。从汽车技术角度来说,燃料电池汽车能否成为汽车发展的最终目标,或者终极目标,这个问题可以打个问号。

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就纯电动汽车而言,燃料电池汽车具有纯电动汽车的优势条件,如污染少、低噪音、高效率等优点,同时克服了纯电动汽车的两大难点问题,充电时间长和续航里程短。

现在的能做到零排放、零污染的汽车有太阳能汽车、纯电动汽车、乙醇燃料汽车、氢燃料电池汽车等等,但未来的主流发展方向依然是以纯电动和氢燃料电池汽车为主。在纯电动汽车和燃料电池汽车中,谁能笑到最后呢?

基于此,从整个汽车产业发展角度来说,我国推广应用燃料电池汽车基本上形成了意见统一,国际也是如此。特别是去年丰田牵头批量化生产未来燃料电池汽车,这也给一些我国政府领导和企业带头人吃了一颗定心丸。

纯电动和燃料电池的原理及难点

中国现在是否具备推广应用燃料电池汽车或者实现产业化的条件?

纯电动汽车的原理是依靠电池储备能源,用电机驱动汽车行驶。最核心部分就是电池、电控、电机的三电技术,在纯电动汽车领域,特斯拉的三电技术是发展最成熟的,这也使得特斯拉成为了全球纯电动汽车的领导者。

我个人认为,燃料电池汽车能够搞起来。基于三方面的想法。第一,燃料电池汽车与目前大规模推广的纯电动汽车有诸多共同之处,例如电池、电机、电控三大核心零部件,在燃料电池汽车科技研发领域都有所涉及。经过这几年的技术创新和经验积累,我国新能源汽车产业已经拥有了初具规模的技术支撑力量,这给推动燃料电池商业化打下了良好的基础。

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第二,我国从2000年开始研发燃料电池汽车,在燃料电池发动机系统方面,包括氢气的生产、加注、运输等方面都积累了大量的经验。尽管当前国内技术水平与国际仍存在差距,但是从技术角度来看,目前我国可以继续推进燃料电池汽车产业链上各个环节的工作。

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在研发燃料电池的起步阶段,国内汽车行业一直避开氢气只探讨汽车,但是不谈氢气好像无水之源。最近两年,国外、国内在这方面的声音逐渐增多,大家开始探讨怎样利用氢气,或者从可再生能源角度看待氢气问题。

纯电动汽车瓶颈:尽管纯电动汽车的工作原理看上去非常简单,绝大多数人都可以理解,但现在的纯电动汽车依旧有着致命的缺点,那就是在续航方面。目前主流纯电动汽车的电池基本是以三元锂电池为主,三元锂电池虽然具有能量密度大、寿命长、适应性强等优点,但现在的纯电动汽车在充电时间以及续航上还有待提升,即使是快充也需要半小时,且最大续航也仅600km左右,不适合长途旅行使用。

举例而言,利用风能发电或太阳能发电现场制氢,这种形式的结合目前取得了一些成果,也给汽车行业开辟了新领域,即把能源和汽车结合起来。目前国内推广燃料电池汽车已经到了这个阶段,所以顺应产业发展,继续推广燃料电池汽车是可行的。

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我国推广燃料电池汽车,可以从很多方面来解释。基于自主知识产权的考虑或从节能减排的角度出发,进一步说明,推动汽车工业转型,这是我国推广燃料电池汽车主要的战略方向。

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怎样利用技术创新的机遇,实现中国汽车工业的产业转型?我认为,一定要基于开发自主知识产权来推动燃料电池汽车的发展。

燃料电池汽车以氢气为能源,工作原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电能驱动电动机。区别于传统的干电池、蓄电池,普通电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;氢燃料电池严格地说是一种发电装置,就像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。

总的来说,涉及几个方面。

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第一方面,体系的建设。我国燃料电池体系要以国家层面的战略布局为基础,制定行业层面的技术标准以及规划基础设施发展的路线图。换而言之,燃料电池体系要做到引导和带动整个行业发展。要做到这一点离不开两个主要推动者,国家和行业。两者有机结合引导社会资本、先进技术进入燃料电池行业。同时,国内一些大型能源企业应该发挥主观能动性,主动参与进来。

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另外,加强整个氢能源全生命周期的分析,要把它上升到能源战略的层次,这样才能够进一步推广新能源汽车产业发展。

氢燃料汽车的优点在于,与传统汽车相比,燃料电池汽车的能量转化效率高达60—80%,是内燃机的2—3倍,且生成物是清洁的水,可真正实现零排放,不会污染环境。

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燃料电池汽车目前的技术困难:尽管燃料电池的工作原理并不算复杂,在技术方面早已被攻克。它真正的难点是在于氢能源的储存以及成本上,现在氢气主要的储存方法是利用高压钢瓶和储存液态氢,前者不仅容积小且有发生爆炸的危险,而后者的困难之处在于成本高且对液态氢的储存箱要求很大,加上现在的技术并不成熟。

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纯电动汽车不是真正意义上的新能源汽车?

有很多人说,纯电动汽车并不能实现真正意义上的零污染、零排放,这也引起了很多人的争议。主要是因为纯电动汽车需要电能,电是清洁能源没错,但发电厂发电时对环境的污染非常大。以中国为例,现在的发电方法有火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、风能发电等,其中火力发电占比达74%。

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这也就意味着纯电动汽车需要的电能很大程度上是火力发电的产物,而火力发电带来的污染是非常大的。反观氢燃料电池汽车,不仅地球上的氢气随处可见,且排放物也是水。

各国对纯电动汽车和氢燃料电池汽车的态度

不管是任何行业,要取得长足的发展,没有国家的支持是无法走太远。我国现在已成为全球最大的纯电动汽车市场,在截止到2018年纯电动汽车保有量已突破125万台,现在仍在快速增长中,这和国家近年来对纯电动汽车的大力支持不无关系。除了国内的自主企业和造车新势力纷纷加入新能源汽车的研发制造外,国外的汽车巨头在本土转型发展电动汽车的同时,也开始布局中国市场。

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我国在氢燃料电池汽车方面与其它国家差距明显,2017年氢燃料电池汽车仅有3款货车、19款客车。到了2018年10月,增至20款货车、50款客车,货车、客车车型数分别较2017年底增长533%、250%。截止到2018年,国内共建有加氢站17座,其中日加氢能力达到2000kg的共有两座,数量远低于欧美日等国家。

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在以美国、日本、韩国、欧盟为主的几个发达国家氢燃料电池汽车非常重视,现已进入了系统实施阶段。以日本为例,早在1992年,日本的丰田就开始研发氢燃料电池汽车。2014年4月,日本政府更是制定了“第四次能源基本计划”,明确提出了加速建设和发展“氢能社会”的战略方向。2017年12月,日本政府就发布了“氢能源基本战略”。

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该战略从氢气供给和氢气使用两个方面制订规划,分步骤列出了很多具体目标,包括到2030年将氢气价格从每标准立方米100日元降至每标准立方米30日元;到2030年实现氢燃料电池汽车达到80万辆,氢气加注站到增至900个,氢燃料电池巴士到2030年达到1200辆等等。

各国对氢燃料电池的推广

在氢燃料电池汽车发展方面,美国可以说是先行者之一,最早提出了以氢能经济为基础的发展蓝图,早在2000年就进入了技术研发阶段;在美国购买氢燃料电池汽车有着5000美元的补贴。而韩国政府对氢燃料电池的补贴为2750万韩元,英国对氢燃料电池的补贴为4500英镑,德国则是计划在2019年前投资2.5亿欧元用于氢燃料电池汽车的研发与推广。

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相比之下,日本在对氢燃料电池汽车的投入则很大。在日本购买氢燃料电池汽车不仅有着中央政府200万日元的购置补贴,地方政府还将提供100万日元的补贴。这也是日本在氢燃料电池汽车领域达到全球领先的原因之一。

写在最后:

根据目前的发展来看,纯电动汽车由于成本更低,在短时间内相比氢燃料电池汽车还是比较有优势的。根据长远来看,在未来如果氢燃料电池汽车攻克了氢气储存的难点以及降低成本后,还是非常容易普及的。关于未来新能源汽车的发展我们可以拭目以待。

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