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電池知識

鋰電池好還是燃料電池好?誰會(huì)最終成為新能源汽車的動(dòng)力電池?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-26 14:03    點(diǎn)擊量:

鋰電池、燃料電池雖然都叫做電池但完全不是一個(gè)概念,簡單的理解鋰電池可以直接作為新能源汽車的儲(chǔ)能電池,而燃料電池并不是儲(chǔ)能電池,應(yīng)用在車上之后仍舊需要鋰電池或其他類型電池作為儲(chǔ)能,具體區(qū)別如下:

三元鋰電池是小型乘用新能源汽車使用的動(dòng)力電池,使用鋰電池的車肯定是要用電才能驅(qū)動(dòng)的,否則只是一個(gè)空殼。這類車使用的電則來自火電、風(fēng)電、水電、光伏、核能等等模式發(fā)電帶來的電能。

燃料電池的概念則不同,所謂燃料電池特指【化學(xué)發(fā)電器】本身是不儲(chǔ)能的,所以這類汽車首先要有這臺(tái)化學(xué)發(fā)電器,其次仍要有儲(chǔ)能電池。大力推行燃料電池的日系車一般用鎳氫儲(chǔ)能電池,但這種電池記憶效應(yīng)嚴(yán)重成本也較高已經(jīng)是很落后的電池,所以近期的一些日系燃料電池汽車也改用三元鋰電池作為儲(chǔ)能電池,那么這種結(jié)構(gòu)的如何獲得電能呢?

燃料電池汽車的電能來自化學(xué)反應(yīng),這類車還有若干儲(chǔ)氫罐,車輛的能源來自以燃料電池(化學(xué)發(fā)電器)通過與液態(tài)氫的化學(xué)反應(yīng)獲得電能,之后將電能充入鋰電池組,再由電能供應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。


看明白之后這兩類車的本質(zhì)區(qū)別就很簡單了,鋰電池汽車的電來自各種類型的發(fā)電站,而燃料電池汽車的電來自車輛本身。一個(gè)依靠外力、一個(gè)依靠自給自足,誰更環(huán)保、更符合新能源汽車定位?

如果這樣簡單的理解可能傻子都會(huì)絕對燃料電池汽車更環(huán)保,但要搞清楚這種汽車想要通過【化學(xué)反應(yīng)發(fā)電】的前提是必須有【氫】,氫能不是可以自然獲取的能源,獲取氫能再用氫能驅(qū)動(dòng)汽車,這是個(gè)巨大的浪費(fèi)。

制氫的方式有:電解水制氫、石油熱裂合成氣、天然氣制氫、水煤氣法制氫,這幾種方式里除了電解水看似環(huán)保,其他三種用作制氫的能源貌似可以直接做燃料使用,所以沒有必要用這些能源制造氫再去驅(qū)動(dòng)汽車,一定要這樣做的話那是喜歡脫褲子放屁。

而電解水獲得一公斤氫氣理論值需要39.7度電,實(shí)際算上轉(zhuǎn)化損耗需要接近60度電,之后把制造好的氫用在燃料電池汽車上通過化學(xué)法電器轉(zhuǎn)化還會(huì)有一次損耗。這個(gè)問題看明白之后再看真實(shí)續(xù)航能力,有本田的Clarity這臺(tái)車為例,儲(chǔ)氫罐的容量為5KG高壓氫氣,獲得這五公斤的氫實(shí)際需要消耗300度左右的電能,這樣就很好判斷哪種類型的車更有意義了:

以300度電的消耗可以驅(qū)動(dòng)這臺(tái)氫燃料電池汽車跑出600公里的里程

把這300度電給一臺(tái)鋰電池汽車使用,純電續(xù)航工況法計(jì)算在400公里的汽車電池容量在60度左右,簡單的算術(shù):300÷60=5、5X400=2000(公里)

獲得能讓氫燃料電池行駛600公里的氫需要消耗可以讓鋰電池汽車行駛2000公里電,如果實(shí)力沒有問題的話很容易判斷誰更有價(jià)值。至于某些群體叫囂在風(fēng)電光伏電站附近建設(shè)制氫站消耗浪費(fèi)的電能,建設(shè)一個(gè)制氫站動(dòng)輒數(shù)億,而作為儲(chǔ)能電池最完美類型的磷酸鐵鋰電池1300/kwh而且沒有污染,算一算成本考慮一下為什么要建站吧。


氫+燃料電池+三元鋰電池是所謂燃料電池的完整形態(tài),所以假設(shè)鋰電池污染嚴(yán)重燃料電池汽車也一模一樣。

日本人推行這種汽車原因是在白金點(diǎn)火時(shí)代日本企業(yè)為了壟斷市場把控全球發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)命脈囤積了全球儲(chǔ)量超過7成的鉑金,但在囤積之后白金點(diǎn)火時(shí)代完結(jié)進(jìn)入電噴時(shí)代,日本人的狼子野心沒有得逞,不過鉑還可以通過制氫消耗,所以日本企業(yè)預(yù)計(jì)再一次愚弄全球,是否選擇被戲耍自己判斷吧。

(注:液態(tài)氫的能量密度是同體積TNT炸藥的55倍,5KG的高壓氫氣等于多少可以自行計(jì)算,這種車應(yīng)該在日本本土做嚴(yán)格碰撞測試之后再考慮是否上市)

看好鋰電池,鋰電池對電能轉(zhuǎn)化率高,同時(shí)不需要新建任何的化工廠,或者專門的電解工廠,只要在現(xiàn)有框架下發(fā)展。

燃料電池車,其實(shí)德國人早在80年代末就做出樣車,并上路行駛了,而豐田只是一個(gè)后入者,唯一貢獻(xiàn)就做出復(fù)合材料的氣罐,其他的結(jié)構(gòu)和80年代的設(shè)計(jì)差不多,只是我們有了更好的動(dòng)力電池。燃料電池車還有一個(gè)問題就是他本身是一個(gè)增程式電動(dòng)車,動(dòng)力來源于動(dòng)力電池(不是燃料電池),豐田設(shè)計(jì)時(shí)候還保留了充電口。這樣問題又回到原點(diǎn),為什么不能直接用鋰電池?很多人會(huì)說續(xù)航里程,其實(shí)燃料電池車不可能僅僅增加氣罐開增加續(xù)航里程的,因?yàn)檐嚿夏軌虮容^安全的位置即現(xiàn)在汽車油箱的位置,空間就這么點(diǎn),也無法擴(kuò)大。其他地方不是已經(jīng)安裝設(shè)備,就是不安全。

最后就是安全問題,現(xiàn)在作為動(dòng)力氣體的CNG爆炸事件非常多,完成了非常多的傷亡,而CNG壓力只有氫氣罐的1/4,對于壓力更高的氫氣罐,使用率更高之后產(chǎn)生的事故是非常多的。同時(shí)所有壓力容器必須2年一檢。

一下是cng爆炸事故的例舉

成都一出租車在加氣站爆炸的哥當(dāng)場死亡(2004.7.10),

石家莊一加氣出租車路上突然“爆炸” (2006-01-04 ),

成都一出租車發(fā)生自燃?xì)夤薇ǎ?006-01-18 ),

蘭州一出租車在加氣站內(nèi)爆炸司機(jī)受傷(2007.1.15),

汕頭出租車爆炸3 人被燒死無逃生跡象(2007 年06 月12 日),

成都兩輛公交車自燃一名司機(jī)嚴(yán)重?zé)齻?007 年08 月05 日),.

山東東營加氣站CNG 氣瓶爆炸事故 3 死2 傷( 2007 年10 月16 日),

國內(nèi)首次 CNG 鋼制內(nèi)膽纏繞氣瓶的爆炸(2007 年11 月1 日),.

昌吉市發(fā)生一起CNG 氣瓶爆炸事故 2 死1 傷(2008 年3 月15 日),

南充出租車加氣途中爆炸(2008 年9 月16 日),

這個(gè)只是小部分事故,就讓人觸目驚心,如果是壓力更高,更容易爆炸燃燒的氫氣罐?

日本人已經(jīng)下車,開始大力發(fā)展充電樁,豐田已經(jīng)準(zhǔn)備推出大量純電動(dòng)車了。


 
 

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