氫燃料電池車的加氫效率
來源：寶鄂實業(yè)
2019-02-20 19:03
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作為氫燃料電池，其工作原理是電解水的逆反應(yīng)，即將氫氣和空氣中的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，然后產(chǎn)生電能（電荷轉(zhuǎn)移形成電流）和水，反應(yīng)的地方便是燃料電池堆。氫燃料電池有兩個特點需要特別關(guān)注，其一，其使用的是宇宙最為豐富的氫元素，不會存在資源枯竭的問題；其二，在整個工作過程中，排出的唯一廢物是“水”，不存在污染問題。
此外，氫燃料電池車的加氫效率很高，基本上和加油的時間差不多。續(xù)航里程方面，目前量產(chǎn)的幾款車型，如本田Clarity、豐田Mirai等均可以達(dá)到500公里以上。
但是，燃料電池也有它的問題：一個是成本，另一個是安全。在這里不做技術(shù)層面的贅述，舉幾個鮮活的例子：目前加氫站的成本至少需要2000萬人民幣左右，這還不算土地成本。由于氫燃料電池車需要完備的儲氫設(shè)備，所以成本也很高。根據(jù)豐田和日產(chǎn)的日本官網(wǎng)顯示，豐田Mirai在日本的售價要比日產(chǎn)LEAF貴上一倍。
此外安全也是大問題，氫不穩(wěn)定，遇到空氣可燃，并且無色無味，如果車內(nèi)儲氫瓶無法做到碰撞后的絕對密封，或是及時排出氫氣，一旦發(fā)生車輛碰撞，后果將不堪設(shè)想。
從現(xiàn)在的技術(shù)水平角度和性能角度來講，中國氫燃料電池技術(shù)和日韓水平幾乎接近。對于安全問題，他對技術(shù)層面很有信心，“我們的燃料電池，氫氣跟空氣可以隔離，要用的時候就用，不用的時候就隔離，隔離就不會燃燒爆炸。”
2018年底，全國政協(xié)副主席、致公黨中央主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼曾撰文表示，“純電動汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時間,尚不能滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸?shù)仁袌鲂枨?。為?應(yīng)及時把產(chǎn)業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展。”雖然目前還存在這樣那樣的問題，但燃料電池的優(yōu)勢太過于突出，對企業(yè)們的誘惑太大，如果給它時間，規(guī)模化也并非完全不可能。
固態(tài)電池要比燃料電池看上去更遠(yuǎn)一些，但從電池結(jié)構(gòu)角度來說，其和現(xiàn)在的三元鋰電池要更接近，固態(tài)電池與后者最明顯的區(qū)別，就是采用的電解質(zhì)為固態(tài)結(jié)構(gòu)。
不要小瞧這個變化，F(xiàn)isker曾宣稱，他們的固態(tài)電池已經(jīng)申請了專利，其能量密度是傳統(tǒng)鋰電池的2.5倍，具備9分鐘恢復(fù)160公里的續(xù)航能力。相對于三元鋰電池，固態(tài)電池有著高能量密度和高穩(wěn)定性的特點，但在電導(dǎo)率方面是短板。
目前很多整車企業(yè)、動力電池企業(yè)都在布局研發(fā)固態(tài)電池，其中包括大眾、豐田、寶馬、博世、日立、戴森等，國內(nèi)的動力電池企業(yè)也有了一定的相關(guān)技術(shù)儲備，其中寧德時代CATL早已獲得了固態(tài)電解質(zhì)膜片及鋰離子電池、鋰離子電池的固態(tài)電解質(zhì)材料等多項專利。
目前對于固態(tài)電池的研發(fā)還處于技術(shù)儲備階段，離規(guī)?；慨a(chǎn)還有很長一段路要走。“目前特別熱的固態(tài)電池，在行業(yè)內(nèi)的判斷，其真正能夠成功的以同等略高一點的能量在新能源汽車上示范運營，還是要至少3-5年的時間。”安徽利維能動力電池董事長孫曉東給出了一個他心目中的落地時間表。
固態(tài)電池的意義不在于短期內(nèi)的替代，而是著眼未來。無論是技術(shù)特點還是接受度，固態(tài)電池在很多人眼中是一個完美的選項。雖然這個完美的存在離最終規(guī)模化還有距離，但從半固態(tài)液流電池這個“過渡”技術(shù)入手，或許可以容易很多。
通常來講，某一個領(lǐng)域不會只允許單一技術(shù)存在，多種技術(shù)相輔相成要更為實際。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池全力突破瓶頸，并分別主攻商用車和乘用車市場；燃料電池和固態(tài)電池布局未來，為前兩者提供技術(shù)方向支持。洗牌的重點不在于洗掉誰，而是最終留下誰。
此外，氫燃料電池車的加氫效率很高，基本上和加油的時間差不多。續(xù)航里程方面，目前量產(chǎn)的幾款車型，如本田Clarity、豐田Mirai等均可以達(dá)到500公里以上。
但是，燃料電池也有它的問題：一個是成本，另一個是安全。在這里不做技術(shù)層面的贅述，舉幾個鮮活的例子：目前加氫站的成本至少需要2000萬人民幣左右，這還不算土地成本。由于氫燃料電池車需要完備的儲氫設(shè)備，所以成本也很高。根據(jù)豐田和日產(chǎn)的日本官網(wǎng)顯示，豐田Mirai在日本的售價要比日產(chǎn)LEAF貴上一倍。
此外安全也是大問題，氫不穩(wěn)定，遇到空氣可燃，并且無色無味，如果車內(nèi)儲氫瓶無法做到碰撞后的絕對密封，或是及時排出氫氣，一旦發(fā)生車輛碰撞，后果將不堪設(shè)想。
從現(xiàn)在的技術(shù)水平角度和性能角度來講，中國氫燃料電池技術(shù)和日韓水平幾乎接近。對于安全問題，他對技術(shù)層面很有信心，“我們的燃料電池，氫氣跟空氣可以隔離，要用的時候就用，不用的時候就隔離，隔離就不會燃燒爆炸。”
2018年底，全國政協(xié)副主席、致公黨中央主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼曾撰文表示，“純電動汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時間,尚不能滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸?shù)仁袌鲂枨?。為?應(yīng)及時把產(chǎn)業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展。”雖然目前還存在這樣那樣的問題，但燃料電池的優(yōu)勢太過于突出，對企業(yè)們的誘惑太大，如果給它時間，規(guī)模化也并非完全不可能。
固態(tài)電池要比燃料電池看上去更遠(yuǎn)一些，但從電池結(jié)構(gòu)角度來說，其和現(xiàn)在的三元鋰電池要更接近，固態(tài)電池與后者最明顯的區(qū)別，就是采用的電解質(zhì)為固態(tài)結(jié)構(gòu)。
不要小瞧這個變化，F(xiàn)isker曾宣稱，他們的固態(tài)電池已經(jīng)申請了專利，其能量密度是傳統(tǒng)鋰電池的2.5倍，具備9分鐘恢復(fù)160公里的續(xù)航能力。相對于三元鋰電池，固態(tài)電池有著高能量密度和高穩(wěn)定性的特點，但在電導(dǎo)率方面是短板。
目前很多整車企業(yè)、動力電池企業(yè)都在布局研發(fā)固態(tài)電池，其中包括大眾、豐田、寶馬、博世、日立、戴森等，國內(nèi)的動力電池企業(yè)也有了一定的相關(guān)技術(shù)儲備，其中寧德時代CATL早已獲得了固態(tài)電解質(zhì)膜片及鋰離子電池、鋰離子電池的固態(tài)電解質(zhì)材料等多項專利。
目前對于固態(tài)電池的研發(fā)還處于技術(shù)儲備階段，離規(guī)?；慨a(chǎn)還有很長一段路要走。“目前特別熱的固態(tài)電池，在行業(yè)內(nèi)的判斷，其真正能夠成功的以同等略高一點的能量在新能源汽車上示范運營，還是要至少3-5年的時間。”安徽利維能動力電池董事長孫曉東給出了一個他心目中的落地時間表。
固態(tài)電池的意義不在于短期內(nèi)的替代，而是著眼未來。無論是技術(shù)特點還是接受度，固態(tài)電池在很多人眼中是一個完美的選項。雖然這個完美的存在離最終規(guī)模化還有距離，但從半固態(tài)液流電池這個“過渡”技術(shù)入手，或許可以容易很多。
通常來講，某一個領(lǐng)域不會只允許單一技術(shù)存在，多種技術(shù)相輔相成要更為實際。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池全力突破瓶頸，并分別主攻商用車和乘用車市場；燃料電池和固態(tài)電池布局未來，為前兩者提供技術(shù)方向支持。洗牌的重點不在于洗掉誰，而是最終留下誰。
