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深度|氫燃料動力電池是比純電動更好的解決方法嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年05月07日  

似乎,風起于青萍之末。


(本文來源:微信公眾號“汽車商業評論”,作者:涂彥平)


2018年五月十一日,我國總理李克強在日本首相安倍晉三的陪同下,參觀考察豐田汽車北海道廠區。在那里,總理看到了豐田的氫燃料動力電池車。


后來,有媒體這樣描述:面對豐田汽車的氫燃料動力電池轎車MIRAI,總理“面色凝重”。這種并不準確的描述卻有效地為已經開始發熱的我國的氫燃料動力電池汽車熱推波助瀾。


第二天,五月十二日,恰逢汽車商業評論舉辦第十屆我國汽車藍皮書論壇,數位業界專家圍繞“插混、純電還是選擇燃料動力電池”議題展開討論。當時大家比較一致的觀點是,氫燃料動力電池汽車尚處于培育期,商業化還很遙遠。


然而,整個2018年,氫燃料動力電池汽車熱持續升溫。


2018年,國內《新能源車推薦目錄》上共計出現70余款氫燃料動力電池汽車型,相比2017年上升超過200%。


與此同時,上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺政策支持氫燃料動力電池汽車發展。


而資料顯示,包括氫能源小鎮與產業園、氫燃料動力電池整車、上游原材料項目等等,2018年國內面向氫能源的投資規劃已經超過了2000億元!


2018年十二月十五日,全國政協副主席、致公黨中央主席、我國科學技術協會主席萬鋼,這位曾經的科技部部長在《人民日報》第六版發表題為《促進新能源汽車產業健康發展》的“挺”氫燃料動力電池汽車的文章。


他在文中認為,純電動汽車的短板是續駛里程和充電時間,尚不能滿足量大面廣的遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等市場需求。為此,應及時把產業化重點向燃料動力電池汽車拓展。


然后強調,燃料動力電池汽車具有清潔零排放、續駛里程長、加注時間快的特點,經過多年研發積累,我國已形成自主特色的電-電混合技術優勢,并先后經歷了北京奧運會、上海世博會期間的規模示范運行,實現全譜型汽車“零排放”的關鍵技術方法。


這篇文章顯然是隨后十二月二十一日由工業和信息化部裝備工業司組織在北京召開的“氫燃料動力電池汽車行業研討會”的前奏。財政部、發改委、應急管理部、能源局、工信部、行業協會以及9家氫燃料汽車相關公司參會。


轉眼到了2019年兩會,多位車企和相關公司的代表委員好像約好了相同,紛紛拿出了發展氫燃料動力電池汽車的議案或者提案。而最令氫燃料動力電池汽車狂熱愛好者興奮的是,“推動加氫設施建設”首次寫入《政府工作報告》。


在如此利好政策的刺激下,氫能和燃料動力電池概念相關的上市公司股價更是一路飆升。


多方消息稱我國氫燃料動力電池汽車將在2019年正式執行“十城千輛”工程,為難的是要挑出哪十個城市,因為正在積極布局氫能和燃料動力電池的城市,遠遠超過了十個。


一切似曾相識。這并不是我國人第一次為“氫”癡狂。


回望世紀之交,彼時,國家863計劃電動汽車重大專項剛剛開始執行,要發展燃料動力電池、混合動力、純電動三種動力的新能源汽車。注意這個語序,當時,不管在實際重視程度上,還是國撥經費的側重上,都是以燃料動力電池為主的。


上海市甚至提出了一個燃料動力電池汽車“百千萬計劃”:2008年要達到100輛,2010年達到1000輛,2012年實現萬輛級。


這里的燃料動力電池汽車,基本上就是指氫燃料動力電池汽車。


汽車商業評論注意到,當時,人們對氫經濟懷有一種美好而盲目的樂觀,認為不久就能大步跨入氫燃料動力電池汽車社會。


面對這種產業的大躍進思維,科學家們坐不住了。


出于對當時燃料動力電池技術薄弱與成本高昂的清醒認識,2006年六月,倪維斗、楊裕生等我國工程院和我國科學院十位院士上書時任總理溫家寶,建議電動汽車的發展重點不要放在氫燃料動力電池電動汽車上。


院士們認為,因為燃料動力電池可靠性有待提高、材料昂貴、能量轉換效率低,以及氫的來源和儲運有問題等等,電動汽車在近中期依靠不了氫燃料動力電池,對氫燃料動力電池的研究要作長期打算,切切實實地解決關鍵材料和關鍵科學技術問題。


于是,雖然2008年北京奧運會期間有氫燃料動力電池汽車做示范運營,特別是2010年上海世博會期間,有了196輛燃料動力電池汽車參加運行(其中,燃料動力電池轎車90輛、燃料動力電池公交車6輛、燃料動力電池觀光車100輛,歷時6個月,是目前世界上規模最大的燃料車示范項目之一),但這股氫燃料動力電池汽車的熱潮還是慢了下來。


2016年,全國共售出37輛燃料動力電池汽車,但是2017年突然開始加速,共售出1098輛燃料動力電池汽車,2018年產銷均完成1527輛。


加氫站建設也突然加速,截至2018年十一月,我國已建成27座氫氣站,另有16座正在建設中,預計到2030年將超過1000個。


這跟2016年以來,國家公布了多達9個政策文件支持氫燃料動力電池技術創新不無關系。敏感的投資者或者投機者們已經預感到,十多年過去,氫燃料動力電池汽車的熱浪又一次席卷我國市場。


那么,當年十院士提出的氫燃料動力電池那些問題解決了嗎?現在真的到了氫燃料動力電池汽車可以大規模普及推廣的時候了嗎?我們應該如何保持怎么樣的清醒態度?


看上去很美,硬傷不少


2H#8322+O#8322=2H#8322O


單從這個化學反應方程式來看,氫能真的是零排放的終極解決方法。然而,完美只存在于公式中,氫燃料動力電池要實際投入使用,情況復雜很多。


首先,從氫作為能源的角度來看,其生產、分配、運輸、加注等等環節很長、很復雜。


清華大學陳全世教授說,燃料動力電池技術所要的氫純度要求非常高,至少要99.99%,其中一氧化碳的濃度要保持10的負6次方以下,否則會讓催化劑鉑金中毒。工業副產的氫氣提純難度大,而電解水制氫純度高,但成本是煤炭天然氣制氫的2-3倍。


我國科學院院士歐陽明高稱,目前我國制氫“使用的還是一百年前的技術”,儲氫、運氫等也都是多年前的工藝,“氫能本身現在面對的技術挑戰比燃料動力電池要大得多,包括技術和政策等方面”。


實際上,不管哪種制氫方式、哪種存儲方式、哪種運輸方式,氫能源生態系統都不是一蹴而就的,涉及大量基礎設施的投入與建設,技術含量也高。反觀電動汽車,只要拼命建充電樁即可,沒那么多中間環節。


歐陽明高認為,當前我國氫能技術落后于燃料動力電池技術,進展比較慢,要全鏈條各環節氫能科學與技術的新突破。


再回到核心的燃料動力電池技術上。眾所周知,燃料動力電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置,它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。它用燃料和氧氣作為原料,又沒有機械傳動部件,一無噪聲污染,二是排放出的有害氣體極少。假如用氫做燃料,那就沒有有害氣體排出。


燃料動力電池技術與氫能技術是既相互聯系又存有差別的兩個領域。燃料動力電池是動力問題,氫能是燃料問題。如同傳統汽車的發動機和加油相同,一個是汽車行業的事,一個是能源行業的事。


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