鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:861次 | 2020年08月03日
真正意義上的環(huán)保汽車(chē) 燃料動(dòng)力電池汽車(chē)解讀與展望
生存環(huán)境的不斷惡化和石油資源的短缺,讓傳統(tǒng)汽油車(chē)的地位岌岌可危,電動(dòng)汽車(chē)被行業(yè)內(nèi)寄托了很大的期望,但這不意味著其他技術(shù)道路的新能源車(chē)將被大勢(shì)所“棄”。由于傳統(tǒng)意義上的電動(dòng)汽車(chē)仍需充電,而發(fā)電還是要依靠像石油、煤炭等自然資源獲得,相比之下燃料動(dòng)力電池汽車(chē)就環(huán)保許多了,今天我們就來(lái)關(guān)注一下這類(lèi)真正意義上的“環(huán)保汽車(chē)”。
燃料動(dòng)力電池汽車(chē)工作原理
燃料動(dòng)力電池汽車(chē)英文簡(jiǎn)稱(chēng):FCEV(FuelCellEV)。燃料動(dòng)力電池汽車(chē)燃料動(dòng)力電池汽車(chē)的工作原理是,在汽車(chē)搭載的燃料動(dòng)力電池中,使作為燃料的氫與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而出現(xiàn)出電能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。甲醇、天然氣和汽油也可以替代氫,不過(guò)將會(huì)出現(xiàn)極度少的二氧化碳和氮氧化物。但總的來(lái)說(shuō),這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)除了電能就只出現(xiàn)水。因此燃料動(dòng)力電池車(chē)被稱(chēng)為“地道的環(huán)保車(chē)”。
FCEV四大核心部件為:儲(chǔ)氫罐、電動(dòng)機(jī)、燃料動(dòng)力電池和高電壓電池。儲(chǔ)氫罐負(fù)責(zé)儲(chǔ)存液態(tài)氫,燃料動(dòng)力電池負(fù)責(zé)發(fā)電,高壓電池負(fù)責(zé)調(diào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電壓,電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。最直白的說(shuō)法就是中學(xué)化學(xué)課本中的電解水生成氫氣和氧氣的逆過(guò)程,發(fā)電后將會(huì)出現(xiàn)電能和唯一排放物-H2O水。
燃料動(dòng)力電池車(chē)優(yōu)點(diǎn):
燃料動(dòng)力電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高。燃料動(dòng)力電池沒(méi)有活塞或渦輪等機(jī)械部件及中間環(huán)節(jié),不經(jīng)歷熱機(jī)過(guò)程,不受熱力循環(huán)(卡諾循環(huán))限制,故能量轉(zhuǎn)換效率高,燃料動(dòng)力電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實(shí)際效率已達(dá)60%~80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2~3倍(汽油機(jī)和柴油機(jī)汽車(chē)整車(chē)效率分別為16%-18%和22%~24%)。因此,從節(jié)約能源的角度來(lái)看,燃料動(dòng)力電池汽車(chē)明顯優(yōu)于使用內(nèi)燃機(jī)的普通汽車(chē)。
采用燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)作為能量源,克服了純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程短的缺點(diǎn),其長(zhǎng)途行駛能力及動(dòng)力性已經(jīng)接近于傳統(tǒng)汽車(chē)。燃料動(dòng)力電池汽車(chē)可以車(chē)載發(fā)電,只要帶上足夠的燃料,它可以把我們送到任何想去的地方。
可惜的是,此時(shí)我國(guó)政府已經(jīng)確定在乘用汽車(chē)領(lǐng)域主推電動(dòng)和混動(dòng)汽車(chē),并為此設(shè)立了“高額且誘人”的財(cái)政補(bǔ)貼和政策支持。因此很多廠商主動(dòng)放棄了燃料動(dòng)力電池車(chē)的研發(fā),因此以榮威750E為代表燃料動(dòng)力電池車(chē)并沒(méi)有大范圍推廣。
燃料動(dòng)力電池車(chē)在公交領(lǐng)域更為普及
2016年,福田汽車(chē)集團(tuán),推出了歐輝系列12米和8.5米級(jí)別(長(zhǎng)度)的燃料動(dòng)力電池大巴。福田汽車(chē)聯(lián)合清華大學(xué)、億華通等科研院校和技術(shù)研究所,用5年時(shí)間研發(fā)出具備大規(guī)模批量生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用的原創(chuàng)掌握的燃料動(dòng)力電池核心技術(shù)、整車(chē)以及配套支持設(shè)備。
2017年四月上海車(chē)展,福田歐輝燃料動(dòng)力電池大巴正式上市發(fā)售,并斬獲批量訂單;據(jù)了解,福田歐輝多款燃料動(dòng)力電池大巴將服務(wù)于2022年北京-張家口冬奧會(huì)。
燃料動(dòng)力電池汽車(chē)為何步履維艱
首先,發(fā)展燃料動(dòng)力電池車(chē)降本是關(guān)鍵,燃料動(dòng)力電池汽車(chē)的使用成本過(guò)也高,氫氣的售價(jià)并不廉價(jià),因此燃料動(dòng)力電池車(chē)的運(yùn)行成本并不令人樂(lè)觀。目前由燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)lkW·h電能的成本遠(yuǎn)高于各種動(dòng)力鋰電池,這從一個(gè)側(cè)面反映了作為汽車(chē)動(dòng)力源,燃料動(dòng)力電池還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
其次,由于燃料動(dòng)力電池汽車(chē)的普及要大量加氫站、儲(chǔ)氫站、制氫站以及龐大技術(shù)支持設(shè)施的建設(shè),短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)行大規(guī)模私人用車(chē)市場(chǎng)推廣。
雖然當(dāng)下的燃料動(dòng)力電池車(chē)在技術(shù)和成本方面阻礙重重,甚至有些人對(duì)它的前景堪憂,但諸如:氫這類(lèi)燃料可以從更多的獲取途徑,以及更加的環(huán)保等等優(yōu)勢(shì),確實(shí)又讓很多人對(duì)它的前景充滿了期待。尤其是現(xiàn)階段,在我國(guó)電能仍然以火電作為重要來(lái)源的情況下,燃料動(dòng)力電池車(chē)則成為了燃油車(chē)最佳的替代品。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)內(nèi)很多人說(shuō):純電動(dòng)并不環(huán)保,燃料動(dòng)力電池才是真正的未來(lái)。這句話真的會(huì)實(shí)現(xiàn)么?讓我們拭目以待....
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