鋰電池燃料電池甲醇制氫：新能源汽車“不認輸”

時間:2019-12-22 22:44來源:騰訊汽車 作者:騰訊汽車
點擊: 次

十二月以來，北京最低氣溫基本徘徊在0度以下。于是我們聽到新能源汽車車主和出租車司機的抱怨又逐漸多了起來。續(xù)航，低溫，充電時間，一年一度的“新能源吐槽大會”似乎并沒有隨著技術(shù)的逐年進步而退散。
 
但是，針對這些新能源汽車的“原罪”，國內(nèi)外車企也從來都沒放棄過。除了在鋰電池基礎(chǔ)上方案頻出——如提高能量密度，加大電池包，優(yōu)化熱管理，熱泵空調(diào)，增程器以及汽油/柴油供暖系統(tǒng)等——新的技術(shù)路線也不斷被發(fā)掘和改進。
 
繼氫燃料電池汽車因自身優(yōu)勢熱度再起之后，國內(nèi)以吉利和愛馳為代表的甲醇燃料、甲醇重整制氫技術(shù)也在最近進入人們的視線。
 
而隨著各種技術(shù)路線的綜合運用，“不服輸”的新能源汽車正在伴隨著人們的詬病悄然突破自我。
 
過去幾年里，新能源市場開疆拓土的主力軍是鋰電池純電汽車，憑借環(huán)保經(jīng)濟動力政策等方面的優(yōu)勢，純電汽車的銷量一路上揚，而在特斯拉和國內(nèi)造車新勢力之后，傳統(tǒng)汽車廠商也紛紛攜自家的產(chǎn)品甚至子品牌加入這一戰(zhàn)場。
 
然而和其優(yōu)勢一樣，鋰電池的明顯劣勢也在技術(shù)的探索式發(fā)展和市場的積累中逐漸為廣大用戶所知。再加上這股熱潮之中也混雜了不少利用政策漏洞騙補的企業(yè)，其粗劣的產(chǎn)品也使鋰電池在續(xù)航短、充電時間長、不耐低溫、高速表現(xiàn)差等通病進一步放大。
 
為了彌補這些短板，廠商的手段不可謂不多：提高電池能量密度的同時增大電池包，續(xù)航600km+的產(chǎn)品不斷問世；速度越來越快、數(shù)量越來越多的超級充電樁持續(xù)鋪設(shè)，20-30分鐘即可支持數(shù)百公里續(xù)航；進一步優(yōu)化電池的熱管理系統(tǒng)，增加液冷裝置使電池可以在恒溫環(huán)境下工作；還是有里程焦慮？試試換電和增程器。
 
然而無論怎么“折騰”，鋰電池技術(shù)上的天花板決定了這幾朵烏云始終會盤旋在新能源的頭頂。因此，氫燃料電池——這一并不算新的新技術(shù)（很早就開始運用在商用車輛上）開始從鋰電池的劣勢上發(fā)力。
 
氫燃料電池汽車(Hydrogen Fuel cell vehicle-FCEV)的靈魂部分在于燃料電池，它相當于一個小型發(fā)電機，車輛攜帶的氫與空氣中的氧在其中依靠化學反應產(chǎn)生電力推動電機�；驹硎请娊馑哪娣磻褮浜脱醴謩e供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。雖然中文稱為“燃料電池”，但并不是氫氣和氧氣混在一起燃燒。
 
儲氫罐儲存氫氣，燃料電池發(fā)電，電機驅(qū)動輪子。這便是氫燃料電池汽車的基本模式。
 
一般來說，氫燃料電池汽車加滿氫氣所需時間為3-5分鐘，續(xù)航也可輕松達到燃油車的水平，氫與氧反映的排放物只有水，非常環(huán)保。此外，在高原和低溫環(huán)境下也基本不受影響。
 
近年來市場上也不斷有更加成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。韓國現(xiàn)代的氫燃料電池汽車NEXO，加一次氫氣可實現(xiàn)700-800km的續(xù)航；今年東京國際車展亮相的第二代豐田Mirai，除了外形更加炫酷，各項參數(shù)也有了很大的提升。而11月底，博世（中國）還在江蘇無錫設(shè)立氫燃料電池中心，主要用于研發(fā)、試制氫燃料電池動力總成相關(guān)產(chǎn)品。
 
看上去簡直像是鋰電池的救星，然而事情并沒有那么美好。制氫成本高，運輸、儲存難度大，配套基礎(chǔ)設(shè)施極度不完善，加氫流程過于復雜，而氫燃料電池的特性也決定了它更適合重型車長途運輸?shù)氖褂脠鼍�，家用短途出行�?yōu)勢并不明顯。因此短期內(nèi)想用它取代鋰電池是不可能的。
 
各種技術(shù)路線之間優(yōu)劣互補環(huán)環(huán)相扣，似乎是一種偶然中的必然。甲醇制氫又來“解救”氫燃料電池了。
 
甲醇重整制氫方案在原理上與氫燃料電池無異，只是在其基礎(chǔ)上加入一套甲醇制氫系統(tǒng)，這樣一來車輛便不需要加注氫氣而是加注甲醇，再用甲醇直接在車上產(chǎn)生氫氣提供給燃料電池，從而省去了氫氣的集中制取和運輸環(huán)節(jié)。
 
這種改進既保留了氫燃料電池汽車的優(yōu)點，也彌補了它們的缺點。
 
首先是續(xù)航和補能時間上的優(yōu)勢得以保留。數(shù)據(jù)顯示，與傳統(tǒng)燃油車油箱同等容積甲醇箱（如60L）基本能夠?qū)崿F(xiàn)燃油車同等續(xù)航里程，而甲醇燃料的加注過程也只有幾分鐘。
 
其次在來源和環(huán)保方面更具優(yōu)勢。甲醇屬于單碳燃料，形成的污染物中氮氧化物較少，且一般不會聚合成顆粒物。而甲醇的原料來源也更加多樣化，劣質(zhì)煤炭、焦爐氣、天然氣、生物質(zhì)能等皆可，不依賴于石油，且由于多年來的工業(yè)化運用，生產(chǎn)技術(shù)成熟。
 
第三，甲醇在-97.8℃和64.5℃之間都是液態(tài)，易燃不易爆且溶于水，存儲運輸比汽油和氫氣都要安全。
 
第四，由于甲醇和汽油性質(zhì)類似，因此理論上只需對加油站稍加改造即可用來加注甲醇，無需單獨建站，比動輒千萬成本的加氫站更容易普及。
 
和其他新能源的發(fā)展一樣，這也是一條既要依靠技術(shù)發(fā)展又要依靠政策扶持的路線。首先在技術(shù)上，甲醇重整制氫雖然邏輯上非常完整，但實現(xiàn)起來需要客服諸多難點，對車輛本結(jié)構(gòu)及成本控制是一個考驗，而甲醇產(chǎn)生氫氣再產(chǎn)生電能再驅(qū)動車輛經(jīng)過了數(shù)次能量轉(zhuǎn)化，如何保證能效也很重要。
 
此外，我國地理條件復雜，能源分布不均，如若普及開來，能源的運輸、以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也會是一筆不小的投入，需要政策的協(xié)調(diào)支持。
 
目前普遍的觀點認為，還沒有哪種新能源的路線能夠“一統(tǒng)天下”，依據(jù)不同場景、不同需求進行多方配合將是未來的方向。無論怎樣，能源的革命已然到來并將繼續(xù)發(fā)展，它為我們帶來更加多樣、便捷、舒適的出行生活同時，也將助力整體環(huán)境的改善。
 
(責任編輯：admin)
文章標簽： 氫能源 氫能 加氫站
作者：騰訊汽車 ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/wenshuo/sc/2019122231797.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞

  • 氫能源為經(jīng)濟社會發(fā)展注入強勁動力

    近年來，我國氫能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展：首列氫能源市域列車完成達速試跑，海水直接制氫技術(shù)在福建海試成功，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南(2023版)》等陸續(xù)推出……氫能作為清潔能源，為經(jīng)濟社會發(fā)展注入強勁動力，也成
    2024-06-04 09:19

  • 氫能加速跑！2040年我國燃料電池車輛滲透率有望達到50%

    作為前沿新興產(chǎn)業(yè)和新質(zhì)生產(chǎn)力的重要場景，氫能產(chǎn)業(yè)熱度再起。
    2024-06-03 09:16

  • 946萬元入股！油氣上市公司跨界氫能！

    瀚氫動力是國內(nèi)車載及無人機供氫系統(tǒng)和航天動力推進系統(tǒng)領(lǐng)域的民營領(lǐng)先企業(yè)
    2024-05-28 10:53

  • 以點帶面拓展應用場景示范 篤行不怠迎接氫能產(chǎn)業(yè)的春天

    雙碳目標為氫能快速發(fā)展帶來重要機遇
    2024-05-24 09:47

  • “氫”風吹“綠”萬億大市場 四川如何練氫功

    新賽道競技大幕拉開，四川實力如何？5月中旬，四川日報全媒體記者展開調(diào)查，從制氫、儲氫、運氫、加氫、用氫等氫能全產(chǎn)業(yè)鏈視角，感受四川練“氫”功的現(xiàn)狀。
    2024-05-23 09:19

  • 氫能產(chǎn)業(yè)調(diào)查

    我國氫能正處于規(guī)�；瘜肫�，盡管全國各地陸續(xù)發(fā)布了上百份氫能相關(guān)規(guī)劃和政策，但產(chǎn)業(yè)尚未形成統(tǒng)一有序的管理機制，關(guān)鍵技術(shù)和標準體系支撐較為薄弱，各界對于氫能的認知尚不全面。如何加快培育發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，引導行業(yè)健康有序發(fā)展，助力“雙碳”目標達成，
    2024-05-20 09:35

  • 應用端“破局”，拓展氫能產(chǎn)業(yè)空間

    全球領(lǐng)先的綜合電子元器件制造商村田制作所，將其在中國啟用的首個氫能源物流運輸放在了無錫工廠。本月6日，兩輛氫能貨運卡車駛出無錫村田電子有限公司的廠區(qū)奔赴供應鏈。作為無錫重點培育的未來產(chǎn)業(yè)之一，氫能應用再引關(guān)注。
    2024-05-16 09:31

  • 馬來西亞多舉措促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

    近年來，馬來西亞積極促進綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)成為發(fā)展重點之一。
    2024-05-15 09:28
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
微信公眾號