氢燃料电池汽车永远无法成为主流技术

  在提出本身的概念之前,作者首先介绍了恒久从事燃料电池研究的专家Mux在博客中提到的概念。固然博客颁发于2015年2月,然则博客中提到的问题仍然存在。

  燃料电池汽车之所以被认为是燃油汽车向纯电动汽车过渡阶段的桥梁,Mux认为是因为以下原因:

  你能够像给汽油车或柴油车加油那样加注燃料。

  使用氢燃料电池时的续航里程要弘远于使用锂电池。

  氢燃料电池的耗电速度比锂电池的耗电速度慢(或者说,锂电池耗电速度太快)

  将燃油汽车改成氢燃料电池汽车的过程,对汽车的根蒂构造的改装要求斗劲小。

  氢燃料要比柴油、汽油和自然气都加倍洁净环保。

  但事实是:

  你并不克像加油那样加氢燃料,氢燃料的加注过程比想象的更艰巨。

  以如今的储能手艺,在确保平安的前提下,汽车所携带的氢燃料仅够供汽车行驶100英里。

  氢燃料电池的电量耗损远比想象的快,并且收受难题。

  作为一种燃料,氢燃料在生产和运输方面都面临非常艰难的挑战。

  别的必需要注重的是:

  氢燃料电池的充放电效率在理论和实践上都显露欠安。

  氢的储存难度大,效率低。

  氢燃料电池汽车对根蒂举措的要求高,比起夹杂动力汽车和纯电动汽车,氢燃料电池汽车推广失败的风险更高。

  根蒂举措的缺乏极大的限制了氢的生产和运输。即使从此刻起头疯狂扶植相关的根蒂举措,仍是难以在20-30年内发生冲破性进展。

  氢的生产非常艰巨。well-to-wheel(从油井到车轮)的能源使用效率低得可怕。

  经由简洁方式获得大量氢气的过程并不比使用汽油环保。

  氢燃料电池响应速度非常慢,这意味着你需要其他动力系统匡助汽车加快。

  尽管我们能够把氢燃料汽车看做一辆电动汽车,可是氢燃料电池汽车不克像电动汽车一般连入智能电网,也不及当做储能模块。

  锂电池手艺的成长速度要远高于氢燃料电池,不管是曩昔,目前照样未来。

  而本文作者Zachary Shahan认为,“氢燃料:将来的燃料,并且永远都是,”这是氢燃料电池汽车界的讥笑,但也是氢燃料电池汽车最好的写照。

  氢燃料电池的机能成本

  毫无疑问,人们在购置汽车的时候,老是盼望汽车机能优越,舒适,便当,然而整体机能若何则很大水平上取决于他们答应为此付出几何钱,也就是所谓的性价比。当然,对于大多数人来说,钱并不是权衡所有的尺度,可是人们都甘愿花同样的钱获得更优质的器材。这也是氢燃料电池汽车永远都“属于将来”的原因。从成正本看,氢燃料电池汽车较着无法与其他汽车竞争,甚至从今朝的情形来看,永远也无法竞争。

  当然,科学手艺老是有冲破的空间。然则就像Elon Musk说的,今朝,锂电池的机能显示可能比理论上氢燃料电池的最佳机能还要超卓。更精确的说,即使在最幻想情形下,氢燃料电池的性价比也无法和现有手艺水平下的锂电池的性价比媲美,这意味着,氢燃料电池可能永远都无法成为主流。

  其实使用锂电池的汽车和使用氢燃料电池的汽车都是电动汽车,他们的区别只是储能系统和动力系统有所分歧。

  下表中的红色折线代表马力转变,人人或许看到Toyota的Mirai氢燃料电池汽车所能供给的动力甚至小于多数传统的夹杂动力汽车。并且必需要注重到的是,Toyota一向在经由大规模补助来将Mirai氢燃料汽车的售价维持在一个“低”的水平。

  换句话说,若是都是花1000美元,你购置的氢燃料电池汽车的机能显示要远逊于燃油汽车或使用锂电池的电动汽车。

  就像Dr Joe Rom总结的那样:“能够一定的说,在所有替代燃油汽车的选项中,氢燃料汽车是最昂贵,难度最大的一种。固然氢燃料电池仍然具有研究价值,然则在研究取得多项手艺冲破前,氢燃料电池没有大规模投资的价值。氢燃料电池汽车只是其他选择都失败时的最后选择。”

  氢燃料电池汽车的能源转化效率和对情况的影响若何?

  氢燃料电池汽车在能源转化效率和对情况的影响方面也没有好到哪里去。

  固然氢的储量非常雄厚,但它并不是零丁存在的。固然理论上说,我们能够过程风光电电解水来制氢,可是贸易上我们并不会这么做。从经济角度看,自然气制氢更具可行性。如许一来,氢照旧和化石燃料脱不了关系。

  整体来看,氢燃料电池汽车在效率和情况友好水平上也不及与Toyota Prius如许的传统夹杂动力车竞争。从下面的表格能够看出,电池电动汽车,甚至是插电式夹杂动力汽车都比氢燃料汽车更“绿色”,并且,电池电动汽车和夹杂动力汽车也会跟着时间的推移而加倍环保。“氢燃料汽车在效率方面只是电动汽车的三分之一。”曾经为美国能源署做过氢能前景瞻望的Dr Joe Rom透露“同样是使用1千瓦时的洁净能源电,插电或纯电动汽车的行驶里程是氢燃料电池的3-4倍。”

  若是你关心效率、洁净的空气和水、或者宜居的天气情况,那么下面这张表能够告诉你应该租用或购置什么车。

  然则假如你想领会更多信息,或许参考下面这张凭据加州大学欧文分校(UC Irvine)电力和能源项目研究数据做出来的图表。

  就像Dr Joe Rom说的,大师能够看到电解氢所消费的能源可能比想象中的更多。

  便捷?谁更便捷?

  前文我们已经介绍了,氢燃料电池汽车在机能和情况友好水平方面甚至都不克与如今的传统夹杂动力汽车相抗衡,可是若是有人还执着于“零排放交通对象”这个概念。那我们就再来看一个影响用户选择和惬心度的影响身分——续航里程。氢燃料电池汽车优于电池电动汽车的最大的卖点就在于一次性注满氢燃料之后或许行使上百英里,并且每次加注时间只需要几分钟。

  理论上讲,这使得氢燃料汽车和燃油汽车一般便捷。但嗤笑的是,加氢站并不是那么轻易找到的。凭据美国能源署的统计数据,截至2015年2月,全美只有12座加氢站。与此形成光鲜反差的是,全美有跨越4万个公共充电桩,个中还不包孕家用和企业所有的充电桩。

  那么氢燃料汽车或许做些什么?

  诚恳讲,氢燃料汽车能做的非常少,可能最主要的进献是氢燃料手艺听起来就很酷,因为你只需要将氢燃料和氧气夹杂在一路就或许让车动起来了,并且烧毁物只有水蒸气。

  假如你经营着一家汽车企业,并且你甘愿抛却介入到焦点手艺的竞争中;假如你经营者一家自然气企业,可是并不肯意看到化石燃料继续造福人类,那氢燃料和氢燃料汽车将是非常好的投资偏向。

  幸运的是,我们此刻拥有更好的选择,在机能和便捷性方面,电动汽车显露的都非常超卓。也进展这是我写的最后一篇关于氢燃料电池的文章。(【无所不及 编译 | 大珂珂】)

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