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特斯拉CEO马斯克讨厌的黑科技,氢燃料电池车究竟是怎么回事?

 奔跑在成长路上 2019-04-01


首先,我们要看到纯电动车就是一个从制造、使用、报废都会带来巨大污染的东东。  

首先,说纯电动车的使用问题。纯电动汽车是用电能驱动汽车正常行驶,自然不会有燃油汽车的尾气污染问题存在,但是我们是否曾经想过,再生的清洁能源——电能,大多数由非再生石化能源,如煤炭/天然气等经过火力发电厂产生。面对着高耸的烟囱,我们很难得出电动车运行会带来清洁能源的使用。从整个能源消耗链条来讲,纯电动车只是将石化污染从一个城市转移到了火电厂,根本无法降低对地球的污染和对石化能源的消耗。借用马自达总裁人见光夫对纯电动车的态度,“如果按照现在的发电方式进行计算,(从CO2减排的角度)电动汽车几乎没有意义”,甚至电动车增加越多或者运行越多,火电厂开工率就会越上升,煤碳石化燃料燃烧的会越多,从而造成更大的污染!所以,使用环节来看,电动车并不环保!

再说制造环节的问题。现在主流的插电式纯电动汽车以及混动汽车大都采用铅酸电池、镍铬电池或锂离子电池,这些电池在制造过程中产生的污水,重金属含量极高,有些小厂直接将这些污水注入到地下,对土壤及地下水已造成重大污染。

最后,说说报废环节。现在电动车电池的寿命只在3-5年,还无法做到整个汽车生命周期中不更换,3年或者5年,电池报废,这些电动车上报废下来的电池,在回收折解或者二次再造时,也将会产生重金属污染问题。

不仅电动车使用不环保,而且电动车使用起来十分不方便,纯电动车普遍存在充电时间较长的致命弱点,就算是特斯拉建成的85KWh的“超级充电桩”,也需要充电40分钟左右,才可以得到300公里以上行驶路程。

作为世界混合动力及新能源汽车领导者的丰田,则用尽洪茺之力,为人类带来了另一种解决方案,研发出了世界上第一个量产氢燃料电池汽车——丰田Mirai。一次加注5公斤氢气,可以行驶750公里甚至830公里,而且加注氢气时间只需要3分多钟时间。丰田用一年时间,将整车成本从100万美元一台,降到了5万美元一台,而且承诺在未来3年,即2018年前,将Mirai成本降到3万美元以内。

为什么选择氢气作为燃料呢?首先,氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”,在水中的质量分数为11%;泥土中约有1.5%的氢;石油、天然气、动植物体也含氢。可以说是“取之不尽,用之不竭”。并且氢气也是化工原料附属品之一,过去化工厂、炼油厂生产过程中大量氢气都没有回收白白浪费掉了。这部分如果选择利用回收,至少初期氢气燃料电池汽车上市足够用了,等以后需求增长,各种制氢气工业也会随之发展,而且煤制氢气只会产生少数污染,远远低于煤燃烧发电产生的污染。

氢燃料电池就是使用氢元素制造电能的电池,基本原理相当于电解水的逆反应(电解水:水 电能=氢气 氧气 热量),逆反应就是:氢气 氧气(空气中的氧气)=(催化装置)水 电能 热量。只要控制氢气释放量就可以控制电能释放量,从而完成氢燃料电池放电全过程。氢燃料电池具有能量密度更高(单位体积下约为传统电池的7倍,Mirail车一公斤氢可以跑150公里,相当于10升汽油的能量)氢燃料电池化学反应过后,只会产生水,对环境没有任何污染。

相较一般纯电动汽车行驶200度公里就需要充电,丰田Mirai加注满氢气后续航能力可达600公里(最大为830公里)。也许我们会关注到Mirai背着两个氢气储气罐,储气罐会不会产生各种危险?这个不必多虑,丰田已经用真枪实弹地对储氢罐做了多次射击试验,事实证明小口径子弹根本无法打穿罐壁,换用50毫米口径狙击步枪射击,伴随而来只有氢气泄漏,氢气是无毒的而且密度特小特轻,所以万一储氢罐泄漏了也没事儿,因为你身体压根吸收不到,立即飘走了,所以泄露根本不会发生爆炸等更严重的安全问题。

丰田Mriai于2014年12月15日在日本正式上市。Mirai在日本当时的售价为723.6万日元(约44万人民币),美国胆售价是5.9万美元/辆,享受国家补贴后,消费者实际承担的费用在520万日元(约31万人民币)左右。日本石油最近公布的液化氢价格是1000日元/千克(约53人民币/千克)。Mirai一次可以能加4.98公斤氢气,约合人民币290元,按照750公里的续航里程,即每公里只需要0.39元。当然氢气价格是零售价格,已含税及存储运输费用。

说了丰田Mriai那么多的优点,也许有人会问那么这车什么时候可以进入我们日常生活中呢?小编认为短期内将Mriai引进国内是完全没戏的,首先加氢站的建设是个大问题,因为我国各地政府是比较保守的,而且十三五能源规划仍然是将石化能源做为重要能源来源;其次现在国内大力扶持电动车企业,正处在发力阶段,氢动力汽车力图弯道超车,很难;另外,国内氢气燃料电池方面的技术也不够成熟。

无论如何,氢燃料电池车的量产为我们打开了一扇未来交通解决方案的大门,纯电动车充电时间过长和续航里程过短这两个短板,将都被氢燃料电池车完美解决,或许就像“Mirai”日文含义“未来”一样,丰田Mriai引领着就是汽车的未来。

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