在新能源汽車的滾滾浪潮之中,很多新技術(shù)名詞是不是已經(jīng)讓你眼花繚亂。最近氫燃料電池車又火了一把,那么這究竟是個什么東西呢?我們就用5個問題來幫助大家了解氫燃料電池車。
問題一:氫燃料電池是新技術(shù)嗎?
當(dāng)然太空離我們還是太遙遠(yuǎn),而在進(jìn)入70年代以后,隨著人們不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù),氫燃料電池被利用到了更多領(lǐng)域。
看的出來,在海陸空三個領(lǐng)域,只有汽車在氫燃料電池技術(shù)上起步較早,而且更為成熟。
問題二:既然車企在氫燃料電池技術(shù)上比較領(lǐng)先,那么有誰在做氫燃料電池車呢?
當(dāng)然除了上述的三家企業(yè)外,通用雪佛蘭、奔馳、寶馬等廠家也都投入到氫燃料電池車的領(lǐng)域之中,但目前并沒有大規(guī)模量產(chǎn)的準(zhǔn)備。
問題三:那么氫燃料電池是什么工作原理是什么呢?
氫燃料電池基本工作原理是將氫氣送到燃料電池的陽極板(負(fù)極),經(jīng)過催化劑(鉑)的作用,氫原子中的一個電子被分離出來,失去電子的氫離子(質(zhì)子)穿過質(zhì)子交換膜,到達(dá)燃料電池陰極板(正極),與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧,可以從空氣中獲得,因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫,給陰極板供應(yīng)空氣,并及時把水(蒸氣)帶走,就可以不斷地提供電能。由于氫燃料電池不儲能,確切的講應(yīng)該稱為氫發(fā)電裝置。
如果大家覺得大段的文字有些晦澀難懂,我們還準(zhǔn)備了簡單的GIF圖幫助大家了解氫發(fā)電的過程。
問題四:氫燃料從哪里來?
副產(chǎn)品氫氣
氫氣在很多行業(yè)以一種副產(chǎn)品的形式存在,這些行業(yè)主要集中在制堿和冶煉等高溫工業(yè)領(lǐng)域。由于氫氣并不是最終的生產(chǎn)目標(biāo),所以導(dǎo)致副生氫氣在規(guī)模、成本和品質(zhì)方面有一定的差距。
化石燃料反應(yīng)
目前絕大多數(shù)氫氣來自天然氣和石油燃料反應(yīng)。目前比較主流的是依靠天然氣和水的反應(yīng),甲烷和水經(jīng)過高溫產(chǎn)生一氧化碳和氫氣。不僅天然氣,工業(yè)上也常用無煙煤或焦炭作為原材料與水蒸氣高溫發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣(一氧化碳和氫氣的混合物),然后再與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)制得氫氣。通常這種方法制氫成本較低產(chǎn)量較大,設(shè)備較多。
電解水
電解水制氫主要分為制堿工業(yè)中的電解鹽水和電解純水兩種方式。就目前而言,電解純水相對電解鹽水成本更高。電解鹽水的副產(chǎn)品是苛性堿、氯氣、氫氣、氧氣,而電解純水的產(chǎn)物只有氧氣和氫氣。兩者制備氫氣的純度相仿,都可以達(dá)到99.99%,但鹽水電解要更具規(guī)模更容易形成產(chǎn)業(yè)化,電解水在速度和能耗兩方面依舊比不上電解鹽水。
生物制氫
目前生物制氫尚在初步階段,也不成熟,主要依靠農(nóng)作物、木材等碳水化合物材料。我國在生物制氫上也取得了很大的進(jìn)步,但焦點主要集中在產(chǎn)氫酶上。
太陽能
太陽能制氫主要取決于光,而對光的應(yīng)用在主要在光、熱、電等幾個方面。在光參與的絕大多數(shù)制氫途徑中均有水的參與,還是依循水的電解和分解過程。
問題五:其它廠家對于氫能源汽車是怎么看的?
雖然雷諾-日產(chǎn)也參與了燃料電池研發(fā),但CEO卡洛斯·戈恩表示并不看好燃料電池,“坦而言之,我不知道他們(競爭對手車企)將如何去著手,因為我們知道電動車的所有問題,通過充電系統(tǒng)充滿電量,而氫燃料的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)又在哪里?這也是為什么我們在某種程度上推遲了燃料電池目標(biāo)。”
而特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克就不想戈恩那樣客氣了,他曾經(jīng)這樣評論過氫燃料電池車:“許多人都說電動汽車不會有什么發(fā)展,還說我們就永遠(yuǎn)燒著碳?xì)浠衔锞托辛恕kS后他們就會談到類似于燃料電池一類的技術(shù),老天爺以及上帝啊,燃料電池就是個大悲劇。”
大眾汽車集團(tuán)管理董事會主席文德恩認(rèn)為氫燃料電池車沒有未來,“燃料電池汽車目前還沒有配套的基礎(chǔ)設(shè)施,而且我們也無法以合理的成本大規(guī)模生產(chǎn)‘氫燃料’。即使我們能夠量產(chǎn),消費者也不一定愿意買。”