鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年02月19日
未來的新能源汽車 真打算棄“電”玩“氫”?
說起當今社會的新能源科技,全民對它的認可已經上升到了新的高度,現如今已經成為汽車行業發展的主流目標。近日有一篇題為:重磅|萬鋼人民日報撰文:新能源汽車產業化重點應向氫燃料電池拓展(附全文解讀)的文章引起了筆者關注。不過在此前,以氫燃料電池為技術背景的新能源汽車事業,關于我國來說還是處于懵懂時期,相比歐洲以及東亞的一些國家無論是從技術上還是基礎建設上都有著一定的差距,那么關于氫燃料科技,在我國未來的發展,它會不會碾壓電動技術成為新能源技術的主導?是否真的不玩電改玩氫了呢?想必各位網友也都心存疑慮。
恰逢十二月十五日,現代汽車文化中心舉辦關于現代汽車氫能技術與綠色未來為主題的演講。有關這場演講會重要內容圍繞現代汽車新能源戰略、氫能社會的展望等話題展開陳述。其實關于現代汽車在氫燃料技術使用領域還是處于領先地位的,不過本文內容暫且先不單獨談論有關現代汽車氫燃料技術的事兒,因為筆者打算結合那篇文章和演講會內容,一同聊聊氫能源技術存在的問題和個人看法。
其實與其說未來的新能源汽車在動力能源選擇上,氫能源是否會取代電力能源?這是一個問題,不如說它是一類問題,在面對我國氫燃料汽車市場特殊復雜的環境下,確實影響的因素有很多,其中包括國家政策方面以及我國開發氫能源技術的實力問題等。
、政策方面:
由于近些年我國新能源汽車市場處于萌芽階段,所以在未來的發展上也是瞬息萬變,有關國家新能源政策在大方針不變的情況下,側重點也會根據新能源汽車行業的發展狀況進行微調。
1、就國家政策層面有哪些預期和支持呢?
就本次現代氫燃料技術演講會上,筆者也是很榮幸的聽到國際氫能燃料電池協會副秘書長王菊老師對有關政策的分享。其中她會上指出我們迫切希望新技術能夠供應非常低碳、環保的技術和產品。其實我們國家一直是致力于可再生能源的推廣和應用。我們發改委前幾年就制定了我們國家可再生能源發展的一個規劃。所以他們提出來到2020年,非化石能源占比達到15%,到2030年希望達到20%,2050年一半的能源我們希望通過非化石能源來源供應,所以從這個比例可以看出來,很大的一部分能源,我們還是希望能夠氫氣來供應。
除了以上所提到的一些規劃重點外。其實最近三年,我們國家密集出臺了多個支持氫能燃料電池汽車的政策,比如最典型的在2016年,我們國家發改委核能源局第一次提出了氫能的發展路線圖,這個政策是含在能源技術革命創新行動計劃里,在這個計劃里明確提出來希望2025和2030年,氫能燃料電池汽車能夠實現商業化。
其實除了王菊老師會上所提到的一些政策關鍵點外,其實萬鋼先生在促進新能源汽鋰離子電池車產業健康發展一文中也闡述了自己的觀點,他認為發達國家把氫作為能源管理,創制了科學安全的氫加注站建設和車載氫罐技術標準和檢測體系,有力推動了燃料電池汽車商業化。我國仍把氫作為危化品管理,管理理念不同制約了我國氫能的利用。
2、在新能源車型上與純電動汽車型補貼有何差異?
除了戰略規劃之外,我們國家四部委:財政部、發改委、科技部、工信部一直給予新能源汽車激勵政策,給氫燃料電池汽車的激勵政策、補貼政策最高。匯總了一下我們國家關于車型的補貼,重載貨車、客車補貼上限是50萬人民幣,這是國家補貼,還有很多地方城市也會供應相應補貼,上海1:1配套,有些城市是1:0.5。
由于純電動汽車從今年開始國家已經對該市場進行嚴格的把控,預計明年對純電動汽車的國補和地補都會出現退坡,反觀燃料電池汽車作為新能源行業待跟進的重要一塊兒,補貼政策應該不退坡。目前補貼政策會維持到2020年。2020年以后,我們國家還會出臺類似的補貼或者是其他的非財稅政策支持產業發展。
除了補貼之外,我們國家其實也是考慮推動新能源汽車和燃料電池汽車可持續發展,我們國家部委也制定了雙積分政策,非常明確提出來,我們希望能夠用市場化手段推動新能源汽車包括燃料電池汽車的發展。
編輯淺談:關于以上這兩點問題,筆者認為咱們國家在新能源的大方針上沒有任何問題。不過,就當下國內新能源汽車市場就純電動汽車而言,大躍進似的發展導致過多的資本浪費,所以政府也會根據各家的表現來決定接下來補貼的方案,這也是國家為何告訴所有人從明年年開始會適當減少對純電汽車的補貼金額。關于氫燃料市場發展也該如此,前期加大補貼份額沒有問題,但是要吸取純電汽車市場的經驗教訓,在鼓勵行業發展的同時也要避免過多的資本浪費,所以此時各家國內傳統車廠公司應該站出來,首先這些公司有著豐富的汽車制造經驗,精湛的工藝技術,其次在產品上能夠得到國家和百姓的認可,因此應該嘗試致力于發展氫燃料電池技術,緊跟國家政策,才能很好的推動氫燃料汽車在國內的健康發展。另外,在氫能源使用方面,筆者認為這不只是單一的政策問題,在保證政策上堅持持續性以外,在技術層面還需抓緊解決,以下內容就現代汽車的氫燃料電池技術結合一些技術上的問題發表一下個人看法。
二、技術方面:
在技術方面筆者歸類為兩個層面,首先是基礎建設問題,加氫站的建設發展和前期規劃;其次結合氫燃料電池重要反應化學方程式引發的相關技術問題。
1、新能源汽車的發展在基礎建設方面是不是要有統一的標準?
圖中為重磅|萬鋼人民日報撰文:新能源汽車產業化重點應向氫燃料電池拓展(附全文解讀)中評論區的一條留言,其實這段話筆者也是非常贊同并點了贊,關于新能源汽車的發展,無論是以氫燃料為動力還是以電為驅動來源,如今在我國并沒有像傳統汽油車一樣優秀的基礎建設,例如規定汽油標號,以及在各個地區、重要道路建設加油站等等。假如國家相關科研單位經過認真研究有關技術后,能夠在全國范圍內建設統一規格的加氫站,制定氫燃料的使用規格,各汽車廠家只需設鉅大鋰電計符合國家標準的相關硬件就能夠把問題迎刃而解,同時所有相關設施由國家統一監管,勢必會促進氫燃料汽車行業的大力發展。
目前,就新能源汽車行業來看,統一標準這件事還是有公司在做的,它就是最近被網友噴得最狠的蔚來汽車,與其說蔚來是在造新能源汽車,不如換個角度想,它其實是在慢慢發展成一個從制造到后市場服務為一體的平臺。筆者假設,假如政府突然覺得蔚來汽車這套標準可以執行,以后所有新能源純電動汽車用統一規格電池、統一換電站,這一舉動何嘗不是走在行業的前端呢?當然即使各方面再統一,層出不窮的問題總是困擾消費者,也不會有人買賬的。
話題再回到氫燃料技術,相比純電技術應用于汽車上,它可以供應更持久的續航,現代第二代產品NEXO據介紹,續航可以達到800公里;相比給純電動汽車充電,氫燃料電池補充能量只需5分鐘就能完成,因此加大基礎建設統一還是很有必要的。
2、關于化學方程式:2H2+O2=點燃=2H2O為燃料電池核心化學反應,在使用鋰離子電池上會有哪些技術難點?
燃料電池的運作原理(如圖),也就是電池含有陰陽兩個電極,分別充滿電解液,而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。氫氣由燃料電池的陽極進入,氧氣(或空氣)則由陰極進入燃料電池。經由催化劑的作用,使得陽極的氫分子分解成兩個質子與兩個電子,其中質子被氧‘吸引’到薄膜的另一邊,電子則經由外電路形成電流后,到達陰極。在陰極催化劑之作用下,質子、氧及電子,發生反應形成水分子,因此水可說是燃料電池唯一的排放物。
但是這個原理的難點就在于整個化學反應的環境如何做到有多余的雜質摻入即整個系統的密閉性如何保障?其實這類問題在討論會上也對宋先生進行了提問,他也只是做了簡要回答,為了保證氫燃料汽車的合理使用,如同汽油車得定期更換機油和濾芯,氫燃料電池車也差不多,畢竟是機器,建議到2萬公里的時候,更換濾芯,7萬公里的時候更換不凍液,總的來講跟汽油車比沒有那么繁瑣,但是為了讓系統效率始終保持在很良好的狀態,建議濾芯2萬公里,不凍液是7萬公里。
要知道,傳統發動機在做工沖程過程當中,為了保證燃燒室的氣壓、溫度、空燃比達到點火時的最佳狀態,在進氣門、排氣門都關閉的情況下,氣密性一定要有保障。燃料電池也鋰離子電池廠家如此,雖然在答案中也提到了如何后期保養,但是關于氣密性的問題也是只字未提。
其次就是燃料電池唯一的排放物為水,凡是水就會有冰點,雖然宋先生在對現代氫燃料汽車NEXO在做技術講解的時候提到了零下30攝氏度以下依然能啟動,不過這種結果是實驗性的還是普遍性的呢?這又是一個待考察的疑點。
關于氫氣來說,常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度只有空氣的十四分之一,即在0℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為0.0899g/L。所以關于氫氣來說,用怎么樣的辦法去妥善儲存它又是一個很嚴峻的問題。
就目前來看,有些如稀土化合物(LaNi5)、鈦系化合物(TiFe)、鎂系化合物(Mg2Ni)以及釩、鈮、鎬等金屬合金,都是儲存氫氣的很好材料,無論是氫氣運輸還是氫燃料電池開發,都離不開這些貴金屬,就目前量產車型現代NEXO來看,帶著三個儲氫罐可能較傳統發動機沒有輕多少,雖然官方宣稱有120Kw的功率輸出,但是笨重的車身一定會影響整車的動力表現。因此如何減少對貴金屬的依賴也是一個很尖銳的問題,既能夠保證電池性能,又能減低金屬含量,就現代汽車而言已經在開辟新設計理念的道路上。
關于現有的氫燃料電池車,就現代的NEX0而言,經過筆者觀察體驗,由于儲氫罐被安裝在了整車的下方,顯得NEXO重心偏低,雖然后備箱的空間一定程度上得以釋放,但是在縱向空間上顯得很壓抑,而且供電系統被放在了后排座椅的下方,在安全隱患上也是表示質疑。
編輯淺析:筆者認為,氫燃料汽車其實在技術層面還有很多問題待解決,以上提出的幾點也只是一部分。據宋先生傳達,韓國氫能源電池車一代車型途勝、二代車型NEXO,在國內量產總數不超過1000臺,雖然說產能低下的理由有千萬種,但是做到技術上的突破是最關鍵的,關于現代汽車來說,目前為止只是在這個領域處于先行者,離做大做好還要很長的時間。
編輯總結:關于氫能源在世界各國的發展,假如完全成為新能源汽車行業的技術主導還是要一定的時間,不過包括日本、歐洲、美國等在內的國家,現在已經把氫能燃料電池作為一個非常重要的方向,他們有的提出氫能社會的概念,有些國家致力于打造一個低碳社會,并且制定了非常詳細的氫能產業發展路線圖。各公司高層非常重視,特別是德國,據悉奧迪已經與現代在氫燃料電池的技術領域上達成了合作,其實這種共享技術的方式也值得國內的一些車企去學習、借鑒。就目前咱們國家而言,氫能源技術的發展還有很長一段路要走,加強向現代汽車這種氫燃料技術相對成熟的公司學習,在落實好政策的同時,基礎建設和技術開發也要夯實,這樣才能促使氫燃料技術又穩又快的發展。
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