鉅大LARGE | 點擊量:795次 | 2019年05月29日
看豐田!氫燃料電池車加氫5分鐘,續(xù)航483km,能代替電動車?
最近關(guān)于"水氫發(fā)動機"的報道引爆了輿論,只需要加水就可以跑500千米,如果是轎車的話可以跑1000千米,這可以算的上是改變世界技術(shù)史的大成果啊,南陽一下子成了"河南瓦坎達"了?網(wǎng)友們紛紛質(zhì)疑這種"改寫能量守恒定律"的新能源汽車,其實是新版"水變油"騙局。
龐青年可謂是用畢生演技在給全國人民復(fù)習(xí)了一遍物理、化學(xué)知識,盡管他一再解釋"水氫"汽車不單單是加水,還需要某種特殊催化劑。但是相關(guān)專家表示原理就是鋁合金材料的水解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。但是如果龐青年要以此來設(shè)立項目,真正投入使用是不現(xiàn)實的。不過水分解氫雖然難以實現(xiàn),但是,如果能直接采用氫氣作為能量的來源,倒是有人走在了我們的前面。
那就讓我一起來看看能否在他們的身上學(xué)習(xí)到關(guān)于氫能源合理利用的先進經(jīng)驗?zāi)兀吭缭?992年,愛搗鼓汽車的豐田人,就組成了幾個人的"興趣小組",開始研究氫能源。距今為止,豐田汽車公司研制氫能源已經(jīng)有20多年的歷史。下面就讓我們看看他們在氫燃料電池車方面研究的成果。2014年12月,技術(shù)與安全性能相當成熟的氫能源汽車"Mirai",正式推向市場,并實現(xiàn)了量產(chǎn)。
豐田Mirai最大的特點和優(yōu)勢就是它的燃料電池系統(tǒng),這套系統(tǒng)有著很高的技術(shù)含量。整套燃料電池動力系統(tǒng)包括燃料電池堆、高壓儲氫罐、升壓變頻器、電動機、動力控制單元等等。系統(tǒng)的工作原理是氫和氧發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生電能,然后驅(qū)動電動機運行。化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的排放物是水,保證了絕對零污染。我們可以把它理解成增程式電動汽車,只不過增程器由內(nèi)燃機變成了燃料電池堆。
燃料電池堆并不是電池,而是發(fā)電設(shè)備。電池堆的工作原理是什么?這顯然超出了一般人能夠理解的范疇。通俗一點說就是氫氣被分解成氫離子和電子,并在多層膜的作用下分離,電子的運動形成了電流。這套系統(tǒng)也是需要催化劑的——鉑,不過鉑金尚屬稀缺資源,價格高昂,因此即便目前氫燃料售價相對低廉,但在經(jīng)過鉑催化后,售價也不再具有經(jīng)濟性。
現(xiàn)階段在費用方面,由于還沒有形成規(guī)模效應(yīng),所以在使用成本方面并無優(yōu)勢。根據(jù)相關(guān)媒體報道,在日本,加氫的費用方面,以100km/kg的燃效來計算,百公里費用約合70人民幣,與油耗10L/100km的燃油車相當。但是從環(huán)保的角度來看,燃料電池零排放無污染,氫氣的來源也很環(huán)保,主要是工業(yè)廢氣和風力發(fā)電電解水制氫。
在氫氣的運輸,儲存方面,我們也有值得學(xué)習(xí)的地方。由于氫氣是密度最小的氣體,必須經(jīng)過壓縮才方便儲存,否則體積過大會嚴重影響實用性。在氫氣制備完成后,需要壓縮、灌裝,然后運輸?shù)郊託湔尽錃獾倪\輸也是整個燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈當中的關(guān)鍵一環(huán)。運輸車的儲氫罐壓力為45MPa,相比Mirai上70MPa的儲氫罐,成本會低不少。圖中日本的這輛運輸車一次可以裝載24.3kg的氫氣。
在安全性方面,由于氫氣具有可燃性,在空氣中點燃可能發(fā)生爆炸。所以安全性也相當?shù)闹匾@一方面,豐田通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)保護了儲氫罐,在80km/h的追尾試驗中,儲氫罐依然能夠保持完好。加氫口位于車身的左后方,最高可以承受87.5Mpa的加注壓力。配合專業(yè)的加氫設(shè)備,Mirai的2個儲氫罐可以儲存約5kg的高壓氫氣。充滿之后,5kg的氫氣可以驅(qū)動Mirai行駛483KM。
我們可以了解到,從2011年日本福島特種泄露事件之后,日本的能源政策已經(jīng)從核戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向到了氫能源戰(zhàn)略,幾屆政府不遺余力地推動,意圖在全球推廣氫能源社會。
所以對于日本而言,豐田Mirai的存在其實是想做兩件事,第一,從古老的并且不可持續(xù)的油氣能源型交通成功轉(zhuǎn)化為清潔的電氣化可持續(xù)交通;第二,在轉(zhuǎn)型的過程中,對原始產(chǎn)業(yè)鏈,即——制備、運輸?shù)絻Υ妗⒗铆h(huán)節(jié)上,產(chǎn)生最小的破壞。
日本賭上了國運發(fā)展氫能源,國內(nèi)也在國家政策對氫能源行業(yè)的大力推動下,各省市紛紛發(fā)布氫能源的扶持和引導(dǎo)政策。但是距今為止,尚停留在氫能源汽車的研發(fā)和實驗階段,這次冒出的"水氫發(fā)動機"或許只是其中的一朵奇葩。
我們的企業(yè)也應(yīng)該從突破氫燃料成本、氫氣的安全使用與運輸?shù)群诵募夹g(shù)中多下功夫,而不是掩耳盜鈴,自欺欺人。誠然新興產(chǎn)業(yè)和新技術(shù)是應(yīng)該鼓勵和扶持,但將這些交給市場,讓市z場作為衡量的標準來去偽存真,對于中國新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展或許至關(guān)重要。
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