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搭载燃料电池的汽车续航能力与锂电池汽车相比有多大的进步空间?

来源:宝鄂实业    2019-04-28 23:25    点击量:

行驶距离越长差异就越大

 

使用EV卡车和FCV卡车时的差异(a)。EV卡车的速度通常相对较快,但巡航距离较短。此外,现有充电设施需要超过3个半小时才能充满电。充电时间成为长途旅行的一大损失。另一方面,即使FCV卡车的行驶速度低,巡航距离很长,充氢只需15到20分钟。因此,FCV卡车的平均时速更高。

 

为了区别应用,在不需要长续航距离的城市道路应用中,充电机会多且电力利用效率更高得EV是有利的,另一方面重型应用与无人机等电池的重能量密度很重要的应用,以及24小时驾驶的自动驾驶出租车等应用领域,FCV都成为更有利的选择。最近,还开始开发用于自动驾驶车辆在氢站充氢时不需要人员介入的充氢机器人动向(b)。

 

LIB电池弥补FC电池的弱点

 

虽然按照上面得说法即使都用FCV电池看起来也还不错,但现实并非如此,同样FCV还存在一些弱点。具体而言,(1)短距离应用中的电力使用效率低,(2)负载跟随能力低,(3)不容易实现高功率输出,(4)充电基础设施,即充氢站的数量是远远不够。

 

(A)从发电到使用全过程中,LIB的效率是FC的两倍

 

(B)考虑车辆重量等因素后的巡航距离和效率之间的关系

 

电力的一般利用效率与汽车效率不同

 

考虑到诸如FC和LIB等二次电池的一般电力使用效率,FC仅具有LIB(a)的1/2效率。这是因为FC需要将电转换成氢,压缩并输送,然后再次将氢转换成电的过程中损失很大。另一方面,如果考虑巡航范围不同的车辆功率使用效率,车辆或无人驾驶飞机二次电池重量能量密度低。同时因为运输电池本身也会消耗电量,如果通过加大电池数量来提高续航里程效率反而会急剧下降(b)。

 

所以符合这一逻辑的构图是LIB电池仅适用于通过小电池容量就能满足的短距离驾驶EV。装载大容量电池以获得续航里程的EV车型中,大部分电力将用来运输电池本身,实际效率将低于FCV车型。无人驾驶飞机应用上这一逻辑更加明显。