快报

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?

字号+ 作者: 来源: 2020-04-04 我要评论

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?

1838 年 12 月,德国物理学家克里斯蒂安·弗里德里希·舍本贝恩(Christian FriedrichSch?nbein)在《伦敦和爱丁堡哲学杂志》上展示了他发明的第一个燃料电池,并讨论了由溶解在水中的氢和氧产生的电流技术。同一年,威尔士物理学家和大律师威廉·格罗夫爵士(Sir William Grove)也发表了相关著作,虽然从现在往回看,当时的燃料电池技术比较粗糙,但二人的文章证明了燃料电池的可行性。

此后一百余年,燃料电池被不断提及,成为清洁能源的代表之一。氢能作为最易获得的能源,在燃料电池中获得较高的地位。随着对环境的重视,我们越来越强调「低碳经济」与「生态文明」,因而世界的主旋律都在向新能源看齐。众所周知,新能源因污染小、储量大、分布广,更能满足当下的需求。

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?

威廉·格罗夫爵士 1839 年燃料电池的草图 | wikipedia

在新能源诸多分支里,燃料电池却没有掌握绝对的话语权,在人们最常使用新能源的场景——汽车上,搭载锂电池的电动汽车成为了新能源的领先者,占据了新能源的「半壁江山」。

但是,即便是目前最主流的应用,电动汽车也存在无法避免的劣势,如充电时间长、续航里程短,电池维修及保养成本高等等。受技术发展限制,电动汽车能否成为人们出行的绝对唯一选择,仍然有许多不确定因素。而在锂电池之外,还有着不少其他技术方式,正在等待爆发当中。

被忽视的新能源

汽车是燃料电池的最好载体之一。早在 20 年前,就已经出现了以氢燃料电池为动力的原型车。1999 年的东京车展上,本田就推出了 FCX 概念车,其中由巴拉德动力系统公司(Ballard Power Systems)制造的氢燃料电池有 78kW 的功率输出,EPA 认证的续航里程为 170 英里(约 273 公里)。

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?


1999 年东京车展,本田展示了 FCX 概念车型 | wikipedia

2009 年,奔驰、本田、丰田等车企纷纷入局氢燃料电池汽车,据统计,仅一年时间,就有 20 余款氢燃料电池的车型发布,并在接下来几年中逐渐量产销售。然而,结果总不遂人愿。2009 年到现在,氢燃料电池汽车并未像理想当中发展火爆。

据外媒报道,截至 2019 年 2 月,在全美国已售出和租赁了超过 6000 辆氢燃料电池汽车,是第二大市场——日本的两倍。而起步时间相近的锂电池发展更为迅速,仅 2019 年上半年,美国电动汽车累计销量达 148704 辆,电动汽车成为了当下一块巨大的市场。

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?

欧洲 2016-2018 年各季度新能源汽车销量占比 | euobersever(左上角图注从左到右依次为混合动力汽车、纯电动汽车、增程式电动汽车以及氢燃料电池汽车)

仿佛是两兄弟几乎同时出生,但一个体格强壮另一个发育不良,为什么会出现这样的情况?

究其原因,氢能源在产业化过程中并没有获得足够的发展,对于能源方面的技术还不够完善。首先,氢燃料电池车对充能基础设施的需求较高。如果我们拿电动汽车来对比,电动汽车在外可以用快充桩充电,在家可以使用慢充桩,但氢燃料电池汽车只能在加氢站充能,如果基础设施没有成大规模分布,那么对于人们出行都成了难题。

根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,截至 2018 年底,中国已建成加氢站共有 23 座,占全球加氢站的比例约为 6.23%。

为什么氢燃料电池汽车还没有成为主流?


中国已运营的加氢站分布 |《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》

另外,氢能源用作汽车动力的一个优势在于续航里程较长,而这是由于其质量能量密度极高才能做到的。锂离子的质量能量密度为 0.36-0.88MJ/Kg,而氢气的质量能量密度为 142MJ/Kg。但氢气的体积能量密度较低,所以在汽车上使用的话,一般的解决方案是将将氢气压缩或液化以缩小储氢罐的体积,对于储氢技术要求非常高。因而,氢燃料电池汽车在过去一直处于无法达到规模量产的尴尬境地。

转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章
  • 电池革命为汽车重新定义 长里程电动车成为可能

    电池革命为汽车重新定义 长里程电动车成为可能

  • 这款电动车的电池不必担心 e-tron技术体验

    这款电动车的电池不必担心 e-tron技术体验

  • 【2020电动汽车百人会】蔚来汽车黄晨东:电池安全是电动车发展的生死线

    【2020电动汽车百人会】蔚来汽车黄晨东:电池安全

  • 纯电动车电池安全问题又“着火”

    纯电动车电池安全问题又“着火”

网友点评

关注微信
手机网站
关于我们