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氢燃料电池汽车真的成本高还不安全吗?

来源:宝鄂实业    2019-05-02 11:32    点击量:
10月19日,牛一龙发表了《重磅!为什么说燃料电池汽车是新能源汽车最具战略意义的突破口》文章,东风汽车公司原副总工程师、资深汽车情报专家程振彪及新书《燃料电池汽车——新能源汽车最具战略意义的突破口》进行简要说明,经“新浪看点”平台推荐后在行业引起强烈反响:一天多时间阅读量就达到36000多人次,有汽车企业高管留言希望程老讲课的,有希望程老推荐人才的,也有希望当面求教与交流的。
 
 
 
有赞同的,比如氢燃料电池才是最好的绿色能源,燃料电池确实比纯电的可用性更高,更值得推广,废物利用率也更好!
 
也有质疑的,比如:液态氢大规模制造以及安全性问题,单说电制氢再转化动能的效果肯定不如电池充电放电再带动电机效率高,高性能电池技术突破在即,还有必要去发展这种低效复杂危险的技术吗?加氢站成本大于电站且危险?
 
 
 
对此,程振彪通过“E车汇”表示,感谢大家对他本人、新书尤其是对新能源汽车发展的关注,正是有不少人对世界燃料电池汽车的发展现状和进步不了解,所以他才写书公开传播,看到不同意见更说明本书出版的必要性。
 
 
 
此外经程老提议,我们将为本篇文章评论点赞数最多的前五名读者,每人送出《燃料电池汽车——新能源汽车最具战略意义的突破口》一本,以答谢一直以来支持“E车汇”的朋友。现将本书相关主要观点摘录如下:
 
新能源汽车的终极解决方案
 
氢燃料电池(电动)汽车的关键所在和奥妙之处,在于它的动力来源——(氢)燃料电池近乎完美和非常理想的工作原理与机制,其名义上叫电池,而实质上是一种基于电化学原理,将作为“燃料”(此所指燃料已不是传统意义上的燃料,因为它并未“燃烧”,因此,要加引号)的氢和空气中的氧化剂反应生成的化学能转换成电能的发电装置(或者称为“氢气发电机”)。
 
燃料电池早期主要应用于航天和军事目的,后来,鉴于其巨大的潜在优势和应对日趋严重的交通环境污染,人们又研究将之应用于汽车而作为动力装置。经过数十年,尤其是自20世纪90年代以来,科技人员扎扎实实的埋头探索和反复试验研究,如今,世界上氢燃料电池汽车的技术进步飞快,成果显著,大大超出国内许多人的预想,已经显露出光明的发展前景;在(纯)电动汽车关键技术障碍久攻不破的困扰下,的确给人们带来一种“眼前一亮”的感觉。
 
 
 
在世界汽车工业界多年艰难尝试了多种新能源汽车技术方案之后,依据氢燃料电池汽车表现出来的无以伦比卓越的环保性和很高的能效,再参照对全球正在酝酿兴起的第三次工业革命的预判,学界有人甚至断言,氢燃料电池汽车很可能是世界汽车的最终发展目标和新能源汽车的终极(解决)方案。该项革命性的技术成果对人类未来经济社会将产生的重大影响和广阔的发展前景,已被世界一些具有敏锐眼光的科学家所认识。据称,最近,一个由18位顶尖科学家团队——世界经济论坛新兴技术跨界理事会,评选出全球未来最具发展潜力的、诸如无人机、新一代机器人、3D/4D打印等等的十大新兴科技。其中,氢燃料电池汽车位居榜首(见2015年第六期《中国经济报道》)。
 
燃料电池潜在的远大发展前景,不仅为汽车业界人士所认识,而且也受到航空界的青睐。意大利都灵理工学院成功研制出世界首架燃料电池飞机,并在柏林航展上展出。在此之前,该架飞机已在汉堡试飞成功(见2012年9月15日《环球时报》)。2012年,在汉诺威工业博览会上,德国航空航天中心也展示了其研发的燃料电池飞机(见2012年4月28日《科技日报》)。同样,鉴于其巨大的优越性,燃料电池潜艇也是目前世界各军事大国研发的热点之一。
 
 
 
过去,在我国城乡许多人的代步工具都使用燃油摩托车,后来被蓄电池(电动)自行车所取代。基于燃料电池的巨大优越性及清洁可再生能源的快速发展,未来,传统的蓄电池(电动)自行车也可能会被氢燃料电池(电动)自行车替代。据报道,最近法国普拉格马工业公司推出了世界首款被命名“阿尔法”的氢燃料电池(电动)自行车,法国邮政总局已表示有意订购之。普拉格马公司宣称,其将在2016年首批量产100辆“阿尔法”自行车,2017年将增加至1000辆,每辆售价约2300欧元,不会超过眼下顶级传统电动自行车,以后大批量生产售价更会大幅下降。
 
氢燃料电池汽车的主要优势
 
一.基本优点
 
装备以质子交换膜式为代表的氢燃料电池汽车的主要优点,在很大程度上归功于燃料电池非常理想的工作原理(机理)。可以说,其在保持和扩大纯电动汽车优势的同时,又摈弃了后者固有的缺陷和不足。
 
1、极好的环保性。
 
就车辆本身而言,在行驶过程中,只排放纯净水而无其他任何有害物质;同时,这也很符合大自然的循环规律,汽车运行工作的副产品——水,虽然以目前的状况看,汽车使用者还不能直接回收利用,但排入到大自然中总归还是要被利用(例如再次电解水制氢等等)。从能源的全寿命周期看,如果汽车使用的氢燃料是来自工业废气等副产品以及通过可再生清洁能源而制取,那么车辆总的排放污染也是很低、很少的。在全球环境污染加剧、气候变化异常的严峻局面下,促使人们现在把发展新能源汽车的目光聚焦到氢燃料电池汽车上,说到底是更看重其卓越出众的环保性。
 
 
 
2、能源效率特别高。
 
从车辆的动力装置——氢燃料电池的工作原理上来审视,其产生的动力不经热机过程,不受热力循环限制,基本上没有热释放和热能损失。因此,能源转换效率高,为60%~70%,甚至更高,大致是内燃机的2~3倍。从这个角度上来认识问题,大力发展氢燃料电池汽车也是我国破解能源困局的有效之策和重要举措。
 
3、氢能资源丰富。
 
向燃料电池提供的燃料——氢,来源和分布都十分广泛,理论上讲,在宇宙质量中,约有75%的氢元素。地球上的氢也几乎无处不在,无处不有,制取氢的资源丰富,途径多样,亦可谓取之不尽,用之不竭。从现实可采用的技术手段上讲,既可以用包括风、太阳能等清洁可再生能源电解水制氢,也可利用光直接解水制氢、阳光生物(例如仿照植物光合作用)制氢、废物利用制氢等等。
 
 
 
4、乘坐舒适度高。
 
燃料电池汽车与传统汽车相比,动力系统不存在机械振动和热辐射等问题,不仅可保证汽车有关零部件有更长的使用寿命和更高的可靠性,而且汽车运行平稳,噪声轻,汽车的舒适性极佳。
 
二.与纯电动汽车相比的独特优点
 
基于燃料电池工作原理的科学、合理性,氢燃料电池汽车就从根本上避免了纯电动汽车的若干重大缺陷,例如续驶里程局限和易着火的安全隐患等等。
 
1、续驶里程的局限小,补充能量快。
 
前面已经提到,纯电动汽车的续驶里程之所以较短,在于其蓄电池存储的能量有限。而燃料电池汽车的所谓电池,只“发电”并不蓄电,装在氢罐(或容器)里的氢才是车辆存储的能量,只要将氢源源不断的提供给燃料电池,则驱动系统就能获得足够的电能而驱动汽车行驶。这也就是说,氢燃料电池汽车的续驶里程并不取决于“电池”而取决于车载储氢罐所存储氢的多少。据有关科技资料显示,氢的能量密度很高(大致为1kWh),约是汽柴油的2~3倍,更约是车载锂离子电池的10倍(大致是100~200Wh);5公斤的氢储量可支持氢燃料电池汽车连续行驶400公里以上,而要达到相同的里程数,纯电动汽车则要搭载约半吨多重的锂离子电池(与之相比,氢燃料电池堆则要轻很多)。