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推广燃料电池车的科学性和动力在哪?

钜大LARGE  |  点击量:797次  |  2019年03月03日  

“氢,是未来的燃料,而且永远都是。”

遗憾的是,FCV的商业化始终是一个似幻似真的梦想,离我们现在以化石能源为基础的传统燃油车的成熟模式还很遥远。

关于未来技术路线的争论不绝于耳,EV与FCV对决,未来谁吃肉谁喝汤?作为领头羊的丰田、特斯拉也心里没谱。但毫无疑问,TA们都在全力以赴争取自己吃肉、让对手喝汤的权利。

日前,国外研究机构从三个独特视角再度质疑FCV推广的合理性,其贴近现实的出发点和对比结果同样值得深思。

高成本与低性能的不对称性

毫无疑问,当人们买车时,他们期望汽车具备一定程度的性能、舒适度和便利性,其总体质量取决于他们付多少钱。人们常说,一切都归结为钱。

当然,对我们大多数人来说,一切都不是为了钱,但是很多决定都是根据赚钱多少而做出的。这就是为什么氢燃料电池汽车永远都是“未来”的汽车——它们根本无法与其他汽车竞争,而且很可能永远也不会,其成本太高。

是的,总有科学突破的空间,但正如埃隆马斯克所言:目前的锂离子电池比理论上最好的氢燃料电池提供更好的结果。更具体地说,“事实是,在目前情况下,考虑质量,体积以及燃料电池系统的成本,同等水平的氢燃料电池确实不如锂电子电池,所以没有办法让其成为一个可行的技术。”

这是一个值得注意的时刻,使用锂离子电池的汽车和使用氢燃料电池的汽车都是电动汽车。他们只是配备不同的能量储存机制和动力传动系统。

观察下图,您可以看到丰田未来Mirai燃料电池汽车马力甚至低于传统的混合动力车,但是其成本高很多(丰田通过大量补贴的价格以降低Mirai的价格)。另一方面,在价格差不多的情况下,特斯拉ModelS的表现则令人惊叹。

换句话说,你花费每1000美元得到的汽车的性能比汽油车或电池电动车要糟糕得多。

正如JoeRomm博士总结的那样,“可以说,FCV是最困难、最昂贵的替代燃料汽车。”尽管对FCV的研发仍然是有价值的,但在进行了多次研发突破之前,大规模投资短期部署是毫无意义的。他们确实是最后一种可选择的燃料汽车——而且只有在其他替代燃料都失败之后。”

同样存在环境与效率的矛盾

如果你关心的是使用效率或保护环境,事情的结果依然不会好转。

虽然氢能源很丰富,但它仍然需要从某个地方获得和生产。从理论上讲,它可以通过从太阳能或风能发电中分离水来获得,然而在商业上并不会这么做。从经济因素考虑,通过天然气改造获得氢气更有意义。换句话说:“让我们坚持使用化石燃料吧。”

整体效果是,氢燃料电池汽车甚至没有像丰田普锐斯这样的传统混合动力车那样高效或环保。同样,可以看下图的对比。还要注意的是,电池电动汽车,甚至是插电式混合动力车都“非常环保”。“氢汽车的效率是电动汽车的三分之一。”JoeRomm博士(他曾在美国能源部负责监督和推广氢燃料)。

如果你关心效率,清洁空气和水,或者是适宜居住的气候,那张图表很清楚地显示出你应该购买或租赁类型的汽车。

使用便利性

现在,我们已经看到,氢燃料电池汽车的环保性能甚至不符合目前的常规的混合动力车,影响消费者购买的一个最大因素,是当电量耗尽时,氢燃料电池车(和gasmobiles)从理论上对电动车的电池是可以填补所需燃料,然后行驶数百英里。

使用纯电动或插混汽车,你通常在回家的时候插上电源,然后进门,花上几秒钟的时间“加油”。当你早上离开的时候,电池就已经是充满电的状态。但另一方面,氢燃料电池汽车和gasmobiles,当你用完燃料,你需要去找到一个加油站,然后在那里等你的车加油(一般会吸入一些有害气体)。

并且注意到,几乎没有氢燃料站的存在。在美国,根据美国能源部统计,已经有成千上万的电池电动汽车充电站,加上所有这些家庭和工作电源插座和电动车充电器。而在中国,加氢站的数量同样少的可怜。

推广氢燃料电池汽车的动力是什么呢?

老实说,很少。研究机构认为,他们最大的优点是技术听起来很酷。说氧气会和氢混合来推动你的汽车前进,而且只会产生水蒸气。

当然,如果你是汽车公司,想推出一项具备重大变化的主导技术,或者如果你是天然气公司,不想再看到化石燃料对人类有利的一面,因此氢燃料电池车,未来的炒作是非常有价值的。它已经持续了几十年,而且它还可以持续几十年,尽管我们遭受了燃烧石油和天然气的影响。这样的商业逻辑确实在市场上得到车企的运用。

除此以外,推广氢燃料电池汽车的动力更多的来自于产业政策和补贴机制。尽管国内对燃料电池汽车的支持力度相对小于纯电动/插混汽车,但最值得关注的是燃料电池车补贴不退坡“特权”,目前对于燃料电池的补贴标准是乘用车是20万,轻型客车、货车是30万,大种型客车、中重型货车是50万。每千瓦补助六千块,为的就是在初期鼓励燃料电池车发展。而以上海为首的一线城市,已经出台燃料电池汽车发展规划,可以预见的是,随着新能源汽车整体趋势不断向上,燃料电池汽车同样能够广受青睐。

在2017年新一批推荐目录中,燃料电池汽车数量相比此前,增至10款,且以客车为主,物流车次之,国内乘用车企业涉足燃料电池几乎寥寥无几。

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