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车企委员们不谈纯电动汽车却聊起了氢能源：燃料电池汽车的核心优势：氢能是一种可再生能源
大牛股
/ 2019-03-11 20:34 发布搜狐2019-03-08
「两会」正当时，在汽车领域，委员们的建议中，除了聚焦于电动汽车和自动驾驶技术的发展，以尹同跃（奇瑞汽车股份有限公司董事长）、王凤英（长城汽车总裁王凤英）、谈民强（东风汽车集团有限公司副总工程师、技术中心主任）等为代表的车企委员们还将视角投向了氢能源和燃料电池汽车技术发展，这难免引起人们提出思考：在纯电动汽车受追捧的当前，委员们为何频频建议走能源多元化的道路，促进氢燃料电池汽车发展呢？
纯电动汽车摘不掉的帽子：伪环保
众所周知，电力是一种二次能源，尽管其生产时的能量来源广泛，可通过燃煤发电；亦可以借由自然动力驱动发电，如水力、潮汐、风能、地热等；也可以将储存在太阳光中的能量通过物理的方式转化成电能；甚至是核能发电也渐渐得到了普及，它利用核裂变这种特殊的物理学原理将存储在核反应堆中的能量转化成驱动发电机的动力。
纯电动汽车之所以得以在短时间里实现迅猛发展，一方面缘于环保压力，使用纯电动汽车可以有效缓解使用环节的排放和污染，将它们转移到在能效更高、排放更可控的生产环节；其二是我国是一个能源对外依存度十分高的国家，据中商情报网在《2017年中国煤炭行业发展概况》中的分析数据，我国石油的对外依存度高达61%，煤炭的对外依存度只有8%，而目前我国的电力能源；其三是纯电动汽车机械结构相对简单，更易于实现模块化设计和生产。
但是电能并不是一种替代性能源，电的二次能源的属性成了纯电动车发展的掣肘。想要通过纯电力驱动汽车行驶，就需要动力电池取得关键技术突破，否则就无法消除消费者的「里程焦虑」。目前来看里程焦虑将不再是困扰纯电动车主最大的问题。
首先是电池能量密度提升促使续驶里程大幅提升，越来越多的纯电动汽车可以实现400km 的续驶里程，可以满足城际间的通勤，特斯拉即将推出的全新Roaster则可以实现单次充电续驶1000km。
其次是充电桩数量持续增长，充电变得越来越便捷，根据中商情报网的数据，截至2019年1月，联盟内成员单位上报充电桩数量总计34.2万台，同比增长42.8%，从2018年2月到2019年1月，月均新增公共类充电桩约8537台。
而制约纯电动汽车发展的因素则有能量流失、安全、保值率和电池废料污染等。
电能在存储过程中存在转换流失、存储流失，一旦流失就需要通过再制造进行补充。电能存储环节的流失也进一步影响了纯电动汽车的续驶里程。储能装备还受到极端气候（高温、寒冷）影响，导致储能、放电效率低下。此外，一旦突破电池的安全极限，人们的安全也会受到威胁。2017年蟹岛度假村80余辆纯电动大巴烧毁就是很好的例证。
使用燃料作为储存能量的介质，就无需担心能量流失、储能、安全等因素，只需一些技术方面的攻克就能实现长续航和低排放甚至是零排放。
而纯电动汽车究竟是真环保还是伪环保，一直以来也都受到业内人士的质疑。在这里不妨把电和汽油的碳排放量做一个对比。
根据相关统计，在中国每生产一度电(千瓦时)，会消耗0.4Kg标准煤,同时产生0.272Kg的碳排放。以一辆电动车百公里耗电20度计算，百公里排放二氧化碳20X0.272=5.44Kg。而每升汽油会产生0.627Kg的碳排放，以一辆普通家用车百公里油耗为8L计算，百公里排放二氧化碳0.627X8=5.016Kg。
这样来看，纯电动汽车的碳排放水平和汽油车基本相当。唯一的区别在于，纯电动汽车在使用环节可以体现出“零排放”的特点。
目前纯电动汽车普遍使用三元锂电池，尽管这种电池不含广受诟病的铅、镉等重金属，但从技术工艺上来讲，除了“锂”，它的电解液中，仍然有镍、钴、锰等重金属，如果处理不当，会对河流和土壤造成严重污染。并且电解液、含氟有机物也会对环境造成污染。此外，这些电池被废弃后，仍有300-1000V不等的高压，在回收、拆解、处理过程中如果存在操作不当，可能会引起起火爆炸、重金属污染、有机物废气排放等多种问题。
BNEF预测，到2040年，将有超过半数的新车和全球1/3的汽车（相当于5.59亿辆汽车）使用电池驱动。动力电池得到源源不断的生产，却难以有效解决回收再利用的难题，人们赖以生存的环境也就难以得到有效保护。
这些都让纯电动汽车始终摘不掉伪环保的帽子。
此外，动力电池严重的能量衰减导致纯电动汽车保值率仅仅为同价位燃油车的30-50%左右，导致购买和使用纯电动汽车成了一种十分不经济的投资。
燃料电池汽车的核心优势：氢能是一种可再生能源
显而易见的是，纯电动汽车并不是真正大幅减少污染、实现「零排放」的终极手段，短时间里也难以带来便捷的使用体验。所以对汽车来说电力只能称得上是一种「过渡性能源」，要想真正实现零排放就需要开发出适合在汽车上实现规模化推广的「替代性能源」。
同为一种二次能源的氢则是一种可再生的清洁能源，唯一的副产物是水。从来源看，氢气可以从煤炭、石油、天然气等化石能源中裂解而来，这也是目前氢燃料的最主要的来源方式。也可以以生物基为原料制取的甲醇为原材料，还可以采用电解水的方式取得。
从氢燃料生产的能源来看，可以将钢铁、炼油厂的热能、电能、废液、废气等副产物加以利用，也可以充分利用电网波谷时段。而后者还可以将新能源电网（如风能、太阳能、水力发电等）多余的电力通过电解装置转化为氢气存储，免去了建设大型电池储电站的必要性，从而形成一个完整的氢能产业链：产生的氢气一方面可以用于工业生产和居民消费，另一方面可以像天然气、汽柴油等长期存储起来，按需取用。
氢燃料电池在实际应用中给人的体验主要在于燃料电池的性能决定了其输出功率，相比之下，电池的性能既影响其功率，也影响其容量。从能量密度来看，即使锂离子电池的能量密度从目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG，也只有燃料电池的1/120。在使用体验的体现上，以丰田Mirai为例，其续驶里程可达500km，只需3分钟即可加满燃料，可以提供与普通燃油汽车相当的使用体验，售价也只有5.74万美元，而同时期的特斯拉车型只能提供370km的续驶里程。
（来源：新财富酷鱼）
氢的能量密度成了燃料电池汽车的掣肘。涉及到作为燃料，热值也是很重要的一个标准。氢气的单位质量热值是33.33KWh/kg，是柴油的3倍多。但是由于氢气密度小，即使是压缩到700bar的压力值，单位体积热值也只是1.3KWh/l，将压力继续增加至液态氢的时候，单位热值为2.4KWh/l，相比柴油的10KWh/l还是较小。
影响氢燃料电池汽车普及的因素，除了氢气的制取和储运有别于汽油，和氢燃料电池的模块成本依旧远高于电池，还有人们对氢气安全性的顾虑，实际上，氢燃料电池汽车的安全性甚至比传统燃油汽车更高。
氢气产生爆炸要同时达到两个条件，其一是体积浓度要达到爆炸极限（4.1%～74.2%），其二是有明火，温度达到氢气的着火点585℃。氢气是世界上已知的最轻的气体，密度只有空气的1/14，意味着如果发生泄漏，氢气扩散得更快，不易形成可爆炸的气雾。即使氢气发生泄露且被点燃，其能量和爆炸当量也只有天然气的40%，仅仅是汽油气的1/22。
知擎君找到一则国外媒体发布的内容，图片显示，当氢燃料电池汽车发生氢泄露，即使被点燃，也不会威胁到车辆和成员，反观燃油汽车，则很容易被燃料点燃，直至全部烧毁。
来源：网络
所以，从氢燃料的来源、制取、储运以及使用、安全性等方面来讲，氢燃料的确不失为一种值得关注的能源。
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