燃料电池传来大消息,成本大降60%,这释放出了哪些信号?

奥运会01
燃料电池传来大消息,成本大降60%,这释放出了哪些信号?
导读:在新能源汽车领域,除了混合动力和纯电动汽车外,还有氢燃料电池汽车,因为它可以实现零排放。氢能被许多专家视为终极清洁能源。与混合动力和纯电动汽车相比,我们在路上看到的氢燃料电池汽车很少。氢能是最环保、最容易获得的能源,也被称为21世纪的绿色能

在新能源汽车领域,除了混合动力和纯电动汽车外,还有氢燃料电池汽车,因为它可以实现零排放。氢能被许多专家视为终极清洁能源。与混合动力和纯电动汽车相比,我们在路上看到的氢燃料电池汽车很少。氢能是最环保、最容易获得的能源,也被称为21世纪的绿色能源。在刚刚结束的东京奥运会上,不仅奥运圣火的能量来自氢能,而且氢能汽车也被用于运动员的日常交通工具。

除了环保之外,氢能汽车还具有远程和快速充气的特点。这辆车只需三分钟就能充电。充电后,它可以跑600公里。燃料电池汽车分别生产和销售188辆和207辆,同比分别下降473%和441%。原因在于成本约束和配套设施不大规模,尤其是车辆生产成本的约束。对于国内较早开发燃料电池的企业来说,一个普通的50千瓦电堆成本为150万元,而现在第四代电堆成本已降至50万元。

由于燃料电池通过电化学反应将燃料化学能中的部分吉布斯自由能转化为电能,不受卡诺循环效应的限制,效率高;燃料电池使用燃料和氧气作为机械传动部件,排放的有害气体很少,从节能和生态环境保护的角度来看,燃料电池是最有前途的发电技术。

燃料电池是一种电化学发电装置,它具有较高的能量转换效率,无噪音,无污染。它正在成为一种理想的能源利用方式。随着燃料电池技术的不断成熟和西气东输工程提供充足的天然气气源,燃料电池的商业应用具有广阔的发展前景。燃料电池是一种将燃料的化学能直接转换为电能的装置。只要燃料持续供应,燃料电池就可以持续发电。被誉为继水电、火电、核电之后的第四代发电技术。

氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置(单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”,也曾出现过,比如宝马的氢能7系)。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车一样,因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。

2018年4月19日,从正在举行的首届上海氢能与燃料电池交通套用大会上获悉,氢燃料电池车将于2019年在上海投入公共服务领域使用。

基本介绍 中文名 :氢燃料电池车 领域 :汽车 研究概况,研究现状,国际产品套用,国内产品套用,产品组成,工作原理,产品优势,套用前景, 研究概况 据最新统计迄今为止推出的燃料电池汽车中,压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行。各公司出产的 FCV(燃料电池车)从续驶里程、更大时速,到燃油经济性,乃至储氢的压力等方面,都取得了较大进展。 目前日本、韩国和美国等已开发国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发, 现在已取了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛套用于发电及汽车上。 研究现状 对于国内而言氢燃料内燃机的研究比较滞后。直到上世纪 80 年代,才涌现出了以浙大、天大等著名高等院校为主要代表的对氢内燃机的探索研究,而且研究工作主要针对的是混合燃料发动机,氢燃料通常作为辅助燃料与汽油、柴油等传统燃料混合燃烧; 总的来说我国对氢发动机的研究起步较晚,在关乎氢燃料发动机发展的众多关键技术领域仍然处于空白阶段或是刚刚起步的阶段,如较大规模的制造氢能源、发动机增压技术、氢气的供给系统与系统的安全、发动机控制策略、污染物排放控制技术、综合电子控制管理系统等等都存在不足。在研究的内容方面,绝大多数只是高等院校的理论性探索研究,在核心技术方面差距仍较大,整体的技术水平不高。 国际产品套用 英国 将大力发展氢燃料电池汽车,计画在2030年之前使英国氢燃料电池车保有量达到 160万辆,并在2050年之前使其市场占有率达到30% ~ 50%。 将从2015年起实现氢燃料电池汽车本土化生产,并自行研发相关技术,另外还将建设氢燃料补给站。目前从今年起的一段时间内,现代、丰田、戴姆勒克莱斯勒、本田等公司都将在荷兰市场推出氢能源汽车。 荷兰 称将起带头作用,将全球氢能源汽车的发展推上新的阶段。 国内产品套用 2008年我国自主研制的基于大众帕萨特车型,通过改制和集成最新一代燃料电池轿车动力系统平台氢燃料电池轿车在同济大学新能源汽车工程中心举行赴京发车仪式,并在奥运会期间投入运营。这20辆燃料电池汽车以氢气为能源,经氢氧化学反应生成水,从而真正实现零污染。 北京奥运会和上海世博会上使用氢燃料电池车都展示了我国在氢燃料电池车开发套用上的实力和进步,但我国氢燃料电池的研究水平与欧美一些已开发国家相比,尚有一定差距,主要表现在我国氢燃料电池轿车车重200多千克,价格贵5倍以上。而且氢燃料电池车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段。 产品组成 氢燃料电池车主要由高压储气罐、氢燃料电池堆叠、燃料电池升压器、动力蓄电池组、驱动电动机和动力控制单元等组成。 工作原理 在燃料电池堆叠里,进行着氢与氧相结合的反应,其过程中存在电荷转移,从而产生电流。与此同时氢与氧化学反应后正好生成水。 燃料电池堆叠作为一个化学反应池,其最为关键的技术核心为“质子交换薄膜”。在这层薄膜的两侧紧贴著催化剂层,将氢气分解为带电离子状态,因为氢分子体积小,携带电子的氢可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去,但是在携带电子的氢穿越这层薄膜孔洞的过程中,电子被从分子上剥离,只留下带正电的氢质子通过薄膜到达另一端。氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子正电和电子、将氧气拆分 成氧原子以捕获电子变为氧离子(负电),电子在电极板之间形成电流,2个氢离子和1个氧 离子结合成为水,水成为了该反应过程中的唯一“废料”。从本质来讲整个运行过程就是发 电过程。随着氧化反应的进行,电子不断发生转移就形成了驱动汽车所需的电流。 图1 氢燃料电池的工作原理 产品优势 节能环保性能优越 纵观氢燃料电池整个运行过程中,除了消耗氧气和空气之外,没有其他的能源消耗,没有加油也没有充电,节能性能毋庸置疑。同时,氢燃料电池堆叠在生产电能的过程中只产生水,因此其更大的优势就是真正的实现了“零排放”目标。 容易实现 燃氢发动机的实用化相对容易实现,传统内燃机结构只需稍加的改动就可以燃用氢气,而且可以充分利用全球现存的车用发动机生产线路和配套设施,因此是目前车用发动机氢能套用解决方案中更具经济性和使用最广泛的。此外,氢内燃机对氢燃料纯度的要求也没有燃料电池那么苛刻,并且在内燃机套用方面,传统的汽车厂商已经拥有了大量的经验。 燃料补充时间与燃油车相当 氢燃料电池车加注氢气的过程非常快速便捷,专用的加氢设备仅需3分钟即可充满氢原料,相对于纯电动车超长的充电等待时间而言,其优势是显而易见的。 性能叫板燃油车 奥迪A7Sportbackh-tronquattro作为一款氢燃料电池车,前后轴各配备了一台更大输出功率85Kw,更大扭矩270Nm的电动机,总功率达170Kw,更提供了高达540Nm的扭矩。该车0-100Km加速79秒,更高时速180Km/h,可与汽油车媲美。 套用前景 氢燃料电池的优点是令人难以想像的 ,如果使纯氢气, 它的生产产物只有水, 无污染、无噪声 、效率高 、回响性好等。氢燃料电池不但在汽车上可作为汽车的绿色动力源,而且在工业上也可作为一个大型氢燃料发电站 , 前景是不言而喻的。整个氢能系统技术中的燃料电池 ,被加拿大著名科学家斯科特比喻为能源系统的“晶片” ,即能源供应中起着重要的关键作用 ,它进而延伸至整个国民经济和社会发展, 以及人民生活中起著不可或缺的重要作用。

很多人都说氢能是21世纪的终极能源,氢能源车是汽车的尽头。

在这样的基调下,2021年吹过的氢能热潮一直延续到2022年。但你可知道截至2021年,在中国马路上行驶的氢燃料电池车仅有9000多辆(央视财经数据)。

我们这些普通人几乎见不着,摸不着氢能源车。

氢能源车真的是人间理想之车吗?

我们什么时候才能看到这个“新能源汽车的尽头“?

氢能源车之所以被视作“汽车的尽头”,最重要的原因是能源可再生、来源丰富、质量密度高、无碳排放。

而氢能源汽车又分为两种发展路线:氢燃料电池、氢燃料发动机。由于前者在环保性、舒适性、动力性更具明显优势,因此成为绝大多数车企选择的技术方案。

无论是哪种技术路线,都能让汽车完全避免碳排放。但是否真正环保,还得从源头的制氢途径说起。

制氢途径一般可分为三种:

绿氢:由光、风、水等可再生能源发电后电解水制备出氢气,但技术有待提升,成本高;

蓝氢:由煤炭石油等化石能源、天然气等燃烧发电,并集中处理产生的二氧化碳,此类电能制备;

灰氢:由化石能源制氨,最后分解成氢气,技术成熟,成本低。

三种制氢技术对比

简言之,只有绿氢才能做到真正的低碳、环保。那现在中国是什么情况呢?

根据万联证券研究所2020年报告显示,中国的氢能源结构中煤制氢比例为62%,天然气制氢为19%,可再生能源电解水制氢仅占1%。

所以,氢能源车真的是人间理想吗?只能说是,但又不完全是。只有要等到绿氢技术成熟,氢燃料电池车才能算得上完全的脱碳环保。

根据国家监管平台2020年数据显示,在当时全国的6002辆氢燃料电池车中,9995%都属于商用车,分别是物流车、公交客车、公路客车等。

为什么现在的氢燃料电池车都应用在商用车?主要有两大原因。

一是加氢站太少。

现阶段,建设一座加氢站至少需要上千万元,每年运营成本也高达200多万元。全国的加氢站都在亏钱,回报周期长,加氢站数量增长缓慢。

而乘用车的分布、使用范围广,以目前少有的加氢站根本没办法负荷。

相反商用车线路相对固定,作为配套服务的加氢站只需建在沿线周边,对加氢站数量要求不高。

二是成本太高,车太贵。

上汽大通2020年推出过一款名为EUNIQ 7的氢燃料电池车,补贴后售价约为2998-3998万元,也不算很贵,但这是在扣除国家和地方补贴共40万元前提下的售价。

技术更加成熟的丰田Mirai之一、二代版本补贴前售价45万左右,以之一代为例,售价720万日元(约合46万元人民币), *** 补贴300万日元(约合20万人民币),加上税收等其他费用,补贴后售价约为30万元人民币。

因为加氢不便,Mirai无论在日本,还是美国都叫好不叫座。有数据显示,自2015年至2020年底,丰田在美国才卖出6487辆Mirai。

反过来看,让氢能进入我们普罗大众的生活,就先要满足两大前提条件:

一是加氢跟加油一样的便利、省钱,加氢站的建设要与氢能车同步发展。

二是卖的价格跟混合动力、纯电动车差不多。

从目前中国重金押注氢能来看,这个节点离我们并不是太远。根据汽车工程学会2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图20》显示:

到2025年,氢燃料汽车保有量计划达到10万辆左右,加氢站数量达到1000座以上。

至2035年,氢燃料电池车保有量要到100万辆。

届时,氢燃料电池车对我们来说已不再陌生。随着国家不断加大扶持力度,越来越多作为配套的加氢站也会陆续拔地而起。

如果说中国的氢能源车才开始起步,那么日本就已经在奋力狂奔,领先一圈了。

2021年5月,丰田章男驾驶着一台特殊的卡罗拉,以每小时140英里的速度,疾驰在富士国际赛车场的24小时耐力比赛上。

丰田章男最终获得了第49名的成绩,但他的内心就像被打了鸡血一样激动。它的出现,它每跑一公里,都是丰田历史上的重要注脚。

因为这台卡罗拉特别之处就在于搭载氢燃料发动机,跟大家都很熟悉的燃料电池汽车Mirai不同,前者是在活塞发动机中燃烧压缩氢气,跟传统油车烧油类似。

如果这项技术落地商用化,有可能就是丰田交给全球碳中和的又一份答卷。

在去年,丰田还与川崎重工、雅马哈、斯巴鲁、马自达组成“脱碳兄弟联盟”,平时一起研究以氢为代表的清洁性燃料,应用对象包括四轮的汽车,还有两轮的摩托。

实际上在日本,氢能的用武之地可不止汽车、摩托以及船舶、铁道等交通领域。

它还可以用于社区。东京奥运会选手村是全球之一个氢能源社区,其所有的商业设施、巴士、路灯等设备的用电都由氢能供应。

它还可以用于酒店。日本的川崎市金东东京酒店是世界首家使用废弃物生产氢能的酒店,即用废塑料、厨余垃圾制成氢气,最后转化为电能和热能……

日本川崎金东东京

全球范围内没有哪个国家比日本更热衷于氢能。早在2017年,日本 *** 发布了基本氢战略,在过去三十年间累计投入了数千亿日元,几乎是赌上了国运。

日本街头上的丰田Mirai(来源:BBC)

一海相隔的韩国同样也在狂追氢经济。

韩国计划到2040年生产620万辆氢燃料电池电动汽车,并在全国建立1200座加氢站,此外还将支持氢能在工业、家庭中的供电,并研发由氢能驱动的船舶、火车和建筑机械。

日韩两国之所以重仓氢能,重要原因之一都是本土资源匮乏,重度依赖石油进口。氢能特别是绿氢贵为一种清洁可再生能源,制氢可以自给自足,自然会成为日韩乃至全球的新宠。

无论是发展氢能源车,还是纯电动车,其实背后都是大国之间的一场关于能源的军事备赛。

回想19世纪下半叶,美国依靠原油建立了支撑大国崛起的“原油体系”:

首先在生产端,洛克菲勒创办了标准石油公司,通过改良设备、以及高效的冶炼技术,提高了炼化效益,一度控制了全球85%的市场;

再者在运输端,洛克菲勒建起了庞大的输油管道,使得石油成本得以大幅下降;

最后在消费端,亨利·福特流水线生产T型车,让汽车变成平民化,不断增加石油消化量。

如今石油资源告急,再加上全球暖化两大问题日益加剧,新能源的开拓必然成为各国头等大事,都需要建立自己的“新能源体系”。

作为“21世纪理想能源”的氢能领域,就必须在生产端建立低成本高效益的绿氢,在运输端就需要打造完全的储氢、运氢、加氢体系,在生产端就需要让车企生产更多成熟、更低价的氢能源车。

关于氢能的这场军事备赛无疑将在这个金三角闭环中弥漫出浓浓硝烟。

在国内,上汽大通已经推出了首款搭载氢燃料的宽体轻客车型汽车FCV80。不仅如此,它还是一款可插电式双动力源燃料电池汽车,与传统的燃油锂电池混动力不同。FCV8采用了燃料电池汽车最常用的质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称为“PEMFC”),技术,不仅在国内领先,而且成为国际轻客(同等级别)中之一款绿色环保燃料电池车长安SL03氢电版车型即将亮相,新车外观和纯电版没有区别,只是在动力配置上有所区分,如果该车上市,将是中国首款量产氢燃料轿车,售价或20万起。

放眼整个国内汽车市场,氢燃料汽车目前都还处于探索阶段,这主要原因是国内的加氢站和氢燃料储运技术还不太成熟,就连当年引以为傲的丰田氢能源车型都被日本 *** 否决,无奈只能放弃从而去研发电动汽车。

我们都知道国内的加氢站还不成熟完善,但是长安还冲在前锋,依然要量产SL03氢电轿车,这一举动应该会把国内氢燃料汽车向前推进一步,至于能有多大作用,你我都无法知道,但是长安这种做法还是非常值得称赞!

新车在外观设计上,是基于长安深蓝SL03纯电造型打造,扁平化设计的车头,采用封闭式进气格栅设计,两侧犀利的LED大灯造型,整体视觉效果给人感觉都非常时尚前卫。底部前包围格栅采用蓝色装饰,来彰显自己与众不同的身份。

在尺寸上,新车的长宽高分别为4820/1890/1480mm,轴距2900mm。侧面线条设计也非常流畅,低风阻轮毂,隐藏式门把手设计,不仅降低风阻系数还提升该车时尚感。在尾部设计上,采用贯穿式尾灯造型,尾部包围的运动装饰也彰显个性。

在内饰设计上,长安深蓝SL03用料配色,简约而不简单,搭载1025英寸液晶仪表+146英寸中控屏,不管是在触摸质感还是科技感上,都非常优秀,新车还配备全景天幕,无人代客泊车和 L3 + 高阶辅助驾驶功能。

动力配置也是该车一大亮点,新车采用氢电系统,氢电版的核心部件全部是国产化,而其氢电转换效率在60%以上,百公里馈电氢耗低至065kg,按照氢气的发电效率和目前的氢气价格,折算下来氢电版的行驶成本只有不到02元,非常实惠,而且3分钟就能布满氢能量,百公里加速54秒,续航可达700km!

强哥点评:

长安深蓝SL03作为长安新能源领域的全新品牌,长安很清楚知道消费者需要什么,什么人群会选择它,所有该车在外观和内饰配置上都加入了年轻化设计,再加上这是中国首款氢电汽车,也是国内之一个敢于挑战的品牌,不管今后是否成功,都值得我们敬畏,为中国这样敢于创新,敢于挑战的企业加油!

首款国产氢电轿车,百公里45秒,续航超700公里,仅20万起售!你怎么看待这件事?欢迎在下方留言评论!

最近北京冬季奥运会的准备工作正在如火如荼的进行,听到一则消息,为了这次环保的主题,我国将引入一部分丰田的氢动力 汽车 作为冬奥会的工作用车,这在车圈里面掀起了轩然 *** ,这是代表了我国以后新能源 汽车 的发展方向吗?那最近这些年我国车企搞的纯电动车,和增程式混动车又将何去何从呢?

我们就先看看这3个比较有代表性的动力总成各具备什么优势,又有什么缺点。

咱们先看看增程式混合动力吧,一般的构成是一个内燃机(包括汽油和柴油,烧机油这事儿不包括在内)加上一个动力电池组,和驱动电机组成,有的可以单独使用电力行驶一定的公里数,有的是内燃机配合电动机输出动力,已达到增加里程的效果,其实这种动力组合技术并不新,也不算啥新能源,从根本上并没有脱离“油”。我总结一下,增程式混合动力,优势是节能省油,缺点是并没有脱离“油”,而且技术老旧,节能并不环保,怎么看都是过度产品,不会是发展方向。

再说纯电动 汽车 ,纯电动 汽车 就比较好理解了,电动车嘛,电池加上电机,和一套电子设备,就说他是俩电动车加一块扣个雨棚,有点牵强,但说他有多高的技术含量,也不见得。就拿某国品牌特什么拉来说吧,曾经一度让人误以为未来已来,其实它的主要卖点是先进的车机系统,智能化一定是未来发展的方向,但不是电动车本身,直说电动车本身,弊病还是不少的,比如说充电着火事件,比如说行驶里程虚标,比如说在寒冷地区电池掉电快,再比如说充电时间长,电池成本高,废旧电池不容易处理……等等吧。而且在我国电力大多是火力发电的比重比较大,电能是煤转电而来,环保这一块比起传统烧油车来说,是清洁一些,但也算不上新能源。而且在我国电力也是紧缺资源啊!所以我总结一下,纯电动 汽车 ,优势是技术简单,比较容易赶超发达国家,本身没有排放,对城市环境有好 ,缺点就相对多了点,行驶里程虚标啊!北方冬天掉电快啊!充电时间长啊……(此处省略20来个字)等等。

最后我们聊聊氢能源 汽车 ,氢能源 汽车 是最特殊的一种 汽车 ,它是由一个氢能发动机,一个电池组(并没有纯电车的大),加电机组成的,发动机不直接驱动车轮,主要是起到发电作用,剩下的就好理解了,不在赘述。它比起纯电动 汽车 ,之一行驶里程不受控制,第二加氢气比充电快很多,第三排放无污染,优势明显。

再说说氢气,氢气燃烧以后分解成水和氧气,这两种元素都是清洁的,也是我们所需要的,单说氢气本身,是目前更好的清洁能源,说算是新能源也是没有问题的。但是咱往根儿上刨刨,氢气是电解水得到的,电又是哪里来的呢?还有,我了解了一下现在随着科学技术的发展,提取氢气有了多种手段,但是大多都是从煤炭原油中提取,也是离不开消耗能源,不过消耗相对较少,污染较少,也是目前为止可以大面积推广使用更优资源。

可是由于丰田 汽车 开发这项技术比较早,大多数的专利技术是掌握在丰田 汽车 的手中。不管谁想发展这项技术,很多东西是绕不开的,容易被技术封锁而半路夭折。我再总结一下,氢能源 汽车 的优点是,新能源,相对环保,技术稳定,不受里程限制,加氢气速度快,不受气候影响。缺点是,制氢过程中是有污染的,技术是受限制的。但是利大于弊,两害相权取其轻嘛!对于节能环保这个主题来说,是目前来讲更优的选择。

那回到主题,氢能源汽车是未来吗?我觉得当然不是,氢能源是相对环保的,但是并不完美怕,是当下更好的选择,但绝不是未来,我相信未来会更好。

以上内容都是作者信口开河,说的不对之处,还请大家多多包涵!作者水平有限,哪里说的不对,当个段子看看,能 娱乐 大家是鄙人荣幸之至。