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氫燃料電池車的賭局與枷鎖

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:778次  |  2019年05月06日  

4月21日,在上海徐匯區(qū)一地下車庫(kù),一輛特斯拉汽車發(fā)生自燃。4月22日,蔚來(lái)汽車也發(fā)生自燃。蔚來(lái)汽車當(dāng)天在美股盤一度跌超6%。接二連三的鋰電池新能源車自燃事故讓很多人對(duì)新能源車信心受到打擊。筆者今天要舊事重提,說(shuō)說(shuō)新能源車真正的形態(tài):氫燃料電池車:一種低噪聲、不加油、不充電、不排放尾氣,3分鐘加滿燃料,唯一排放的廢物是純凈水。


鋰電池新能源發(fā)展陷入瓶頸


自燃事故發(fā)生后,蔚來(lái)汽車官方于4月30日公布了,蔚來(lái)汽車發(fā)布調(diào)查結(jié)果:


事故發(fā)生后,蔚來(lái)汽車第一時(shí)間將事故情況上報(bào)主管部門并組織技術(shù)專家到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。通過(guò)調(diào)查及數(shù)據(jù)分析,初步得出自燃原因?yàn)椋很囕v在送修前底盤曾經(jīng)遭受過(guò)嚴(yán)重撞擊,導(dǎo)致動(dòng)力電池包左后部外殼與冷卻板大面積變形。電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)在被擠壓的狀態(tài)下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后形成短路,最終引發(fā)火情。


先不談這個(gè)調(diào)查結(jié)果是否站得住腳,目前來(lái)看以鋰電池為動(dòng)力源的新能源車確實(shí)到了發(fā)展的拐點(diǎn),據(jù)筆者調(diào)查了解到,在新能源車鋪天蓋地的今天,純EV車型在東北三省的銷售網(wǎng)絡(luò)布局非常晚,以中國(guó)目前銷量最大的兩個(gè)新能源廠家為例,北汽新能源在2018年才在吉林省建立純EV車型銷售網(wǎng)絡(luò),比亞迪直到目前位置依然沒(méi)有在東三省布局純EV車型。可見(jiàn)純EV車型確實(shí)在極寒地區(qū)不適用,比亞迪董事長(zhǎng)王傳福在參加活動(dòng)是也公開(kāi)表示,插電式混合動(dòng)力車將在未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間為新能源車主流。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

鋰電池的發(fā)展當(dāng)下正進(jìn)入瓶頸期,能量密度已接近其物理極限,續(xù)航里程和充電速度遲遲無(wú)法取得關(guān)鍵性突破。不管是用AI技術(shù)助力鋰電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)充電5分鐘行駛190km,抑或是神乎其神的特斯拉超級(jí)充電樁快充25分鐘續(xù)航700km,也無(wú)法與燃油車3分鐘加滿一箱油至少可跑500km以上相媲美。


新能源車下一個(gè)風(fēng)口


氫燃料電池已經(jīng)不是第一次走進(jìn)人們的視野,早在2014年和2015年,豐田和本田兩個(gè)廠家就推出了量產(chǎn)的氫燃料電池車:Mirai、Clarit,續(xù)航里程分別為550km、750km,現(xiàn)代在2018年底在北美發(fā)布了Nexo,作為一輛SUV,Nexo的續(xù)航里程高達(dá)850Km。而目前絕大多數(shù)鋰電池純電動(dòng)車的有效續(xù)航里程普遍只有300多公里。此外,通用、福特、克萊斯勒、戴姆勒等國(guó)際汽車巨頭也已開(kāi)發(fā)出氫燃料電池車型,并上路運(yùn)行。在國(guó)內(nèi),加入氫燃料電池“賭局”的車企越來(lái)越多,截至2018年底,已經(jīng)有41家中國(guó)整車企業(yè)開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池車。


在動(dòng)力方面,Mirai由以下幾個(gè)部分組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī):最大功率113kW,最大扭矩335Nm;電池堆:由370個(gè)重量102g,厚度為1.34mm的電芯堆疊而成,體積能量密度3.1kW/L,輸出功率114kW,總重量56kg,容積37L;動(dòng)力電池:鎳錳電池,用于制動(dòng)能量回收和加速輔助供電;高壓儲(chǔ)氫罐:兩個(gè)60L和62.4L承受700bar(700Mpa)壓力的儲(chǔ)氫氣瓶,單位儲(chǔ)氫密度5.7wt%,可加載5Kg的氫氣,EPA續(xù)航里程為312英里(約502公里)。


如果有這樣的神車并非是想象,而是存在的事實(shí)。氫燃料電池車就可以做到以上的情景。隨著電動(dòng)車在國(guó)內(nèi)的日益普及,在問(wèn)題暴露的同時(shí),也有越來(lái)愈多的人開(kāi)始關(guān)注氫燃料電池車。這樣的科技產(chǎn)物,其中原理也沒(méi)那么復(fù)雜。

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

氫燃料電池發(fā)展的枷鎖


影響氫燃料電池發(fā)展最主要的問(wèn)題目前來(lái)看不在汽車廠家,因?yàn)槟壳叭毡痉矫娴臍淙剂宪囍圃旒夹g(shù)已經(jīng)非常成熟,主要原因在于成本。煉廠現(xiàn)在大多用天然氣制氫,每噸成本在8000元至10000元,這一成本對(duì)于煉廠來(lái)說(shuō)相對(duì)較高,用到整車領(lǐng)域成本就更高。以百公里來(lái)衡量,現(xiàn)在氫燃料汽車的能源成本比燃油車還要高。


中國(guó)工程院院士衣寶廉曾向媒體表示,國(guó)內(nèi)車用燃料電池電堆的體積比功率均在每立升2千瓦以下,國(guó)際已大于3千瓦,國(guó)內(nèi)使用同樣體積的材料,只能提供三分之二的功率,因此電堆成本遠(yuǎn)高于國(guó)際水平。再加上關(guān)鍵材料與部件的進(jìn)口導(dǎo)致車用燃料電池系統(tǒng)很貴,整車造價(jià)高。氫氣供給產(chǎn)業(yè)鏈的缺乏導(dǎo)致加氫站的氫價(jià)高,有的達(dá)到每公斤60元至70元。以上因素使得目前氫燃料電池車的運(yùn)行費(fèi)用比燃油車、純電動(dòng)汽車都高。


鬼扯:目前日本國(guó)內(nèi)布局了100多家加氫站,日本政府計(jì)劃對(duì)以氫為燃料的第二代環(huán)保汽車“燃料電池汽車”購(gòu)車者提供每輛車200萬(wàn)-300萬(wàn)日元(約合人民幣12萬(wàn)-18萬(wàn)元)的補(bǔ)助金。同時(shí)對(duì)于加氫站也提供政府補(bǔ)貼,基于此,氫燃料電池車在日本的發(fā)展前景一片大好。但是由于我國(guó)汽車保有量和國(guó)土面積問(wèn)題,區(qū)區(qū)100個(gè)加氫站可能還不夠一個(gè)省的使用負(fù)荷。所以如何解決制氫成本過(guò)高,是決定未來(lái)氫燃料電池發(fā)展的關(guān)鍵。


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