未来的新能源汽车 真打算弃“电”玩“氢”?

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  [搜狐汽车 远光灯]说起当今社会的新能源科技,全民对它的认可已经上升到了新的高度,现如今已经成为汽车行业发展的主流目标。近日有一篇题为:“重磅万钢撰文:新能源汽车产业化重点应向氢燃料电池拓展(附全文解读)”的文章引起了笔者关注。不过在此前,以氢燃料电池为技术背景的新能源汽车事业,对于我国来说还是处于“懵懂”时期,相比欧洲以及东亚的一些国家无论是从技术上还是基础建设上都有着一定的差距,那么对于氢燃料科技,在我国未来的发展,它会不会碾压电动技术成为新能源技术的主导?是否真的不玩“电”改玩“氢”了呢?想必各位网友也都心存疑虑。

  恰逢12月15日,现代汽车文化中心举办关于“现代汽车氢能技术与绿色未来”为主题的。有关这场会主要内容围绕现代汽车新能源战略、氢能社会的展望等话题展开陈述。其实对于现代汽车在氢燃料技术使用领域还是处于领先地位的,不过本文内容暂且先不单独谈论有关现代汽车氢燃料技术的事儿,因为笔者打算结合那篇文章和会内容,一同聊聊氢能源技术存在的问题和个人看法。

  其实与其说未来的新能源汽车在动力能源选择上,“氢能源是否会取代电力能源?”这是一个问题,不如说它是一类问题,在面对中国氢燃料汽车市场特殊复杂的下,确实影响的因素有很多,其中包括国家政策方面以及我国开发氢能源技术的实力问题等。

  由于近些年我国新能源汽车市场处于萌芽阶段,所以在未来的发展上也是瞬息万变,有关国家新能源政策在大方针不变的情况下,侧重点也会根据新能源汽车行业的发展状况进行微调。

  就本次现代氢燃料技术会上,笔者也是很荣幸的听到国际氢能燃料电池协会副秘书长王菊老师对有关政策的分享。其中她会上指出“我们迫切希望新技术能够提供非常低碳、环保的技术和产品。其实我们国家一直是致力于可再生能源的推广和应用。我们发改委前几年就制定了我们国家可再生能源发展的一个规划。所以他们提出来到2020年,非化石能源占比达到15%,到2030年希望达到20%,2050年一半的能源我们希望通过非化石能源来源提供,所以从这个比例可以看出来,很大的一部分能源,我们还是希望能够氢气来提供。”

  除了以上所提到的一些规划重点外。其实最近三年,我们国家密集出台了多个支持氢能燃料电池汽车的政策,比如最典型的在2016年,我们国家发改委核能源局第一次提出了氢能的发展线图,这个政策是含在能源技术创新行动计划里,在这个计划里明确提出来希望2025和2030年,氢能燃料电池汽车能够实现商业化。

  其实除了王菊老师会上所提到的一些政策关键点外,其实万钢先生在“促进新能源汽车产业健康发展”一文中也阐述了自己的观点,他认为发达国家把氢作为能源管理,创制了科学安全的氢加注站建设和车载氢罐技术标准和检测体系,有力推动了燃料电池汽车商业化。我国仍把氢作为危化品管理,管理不同制约了我国氢能的利用。

  除了战略规划之外,我们国家四部委:财政部、发改委、科技部、工信部一直给予新能源汽车激励政策,给氢燃料电池汽车的激励政策、补贴政策最高。汇总了一下我们国家对于车型的补贴,重载货车、客车补贴上限是50万人民币,这是国家补贴,还有很多地方城市也会提供相应补贴,上海1:1配套,有些城市是1:0.5。

  由于纯电动汽车从今年开始国家已经对该市场进行严格的把控,预计明年对纯电动汽车的国补和地补都会出现退坡,反观燃料电池汽车作为新能源行业待跟进的重要一块儿,补贴政策应该不退坡。目前补贴政策会维持到2020年。2020年以后,我们国家还会出台类似的补贴或者是其他的非财税政策支持产业发展。

  除了补贴之外,我们国家其实也是考虑推动新能源汽车和燃料电池汽车可持续发展,我们国家部委也制定了“双积分”政策,非常明确提出来,我们希望能够用市场化手段推动新能源汽车包括燃料电池汽车的发展。

  编辑浅谈:对于以上这两点问题,笔者认为咱们国家在新能源的大方针上没有任何问题。不过,就当下国内新能源汽车市场就纯电动车而言,似的发展导致过多的资本浪费,所以也会根据各家的表现来决定接下来补贴的方案,这也是国家为什么告诉所有人从明年年开始会适当减少对纯电汽车的补贴金额。对于氢燃料市场发展也该如此,前期加大补贴份额没有问题,但是要吸取纯电汽车市场的经验教训,在鼓励行业发展的同时也要避免过多的资本浪费,所以此时各家国内传统车厂企业应该站出来,首先这些企业有着丰富的汽车制造经验,精湛的工艺技术,其次在产品上能够得到国家和百姓的认可,因此应该尝试致力于发展氢燃料电池技术,紧跟国家政策,才能很好的推动氢燃料汽车在国内的健康发展。另外,在氢能源使用方面,笔者认为这不只是单一的政策问题,在政策上连续性以外,在技术层面还需抓紧解决,以下内容就现代汽车的氢燃料电池技术结合一些技术上的问题发表一下个人看法。

  在技术方面笔者归类为两个层面,首先是基础建设问题,加氢站的建设发展和前期规划;其次结合氢燃料电池主要反应化学方程式引发的相关技术问题。

  图中为“重磅万钢撰文:新能源汽车产业化重点应向氢燃料电池拓展(附全文解读)”中评论区的一条留言,其实这段话笔者也常赞同并点了赞,对于新能源汽车的发展,无论是以氢燃料为动力还是以电为驱动来源,如今在我国并没有像传统汽油车一样优秀的基础建设,例如汽油标号,以及在各个地区、重要道建设加油站等等。如果国家相关科研单位经过认真研究有关技术后,能够在全国范围内建设统一规格的加氢站,制定氢燃料的使用规格,各汽车厂家只需设计符合国家标准的相关硬件就能够把问题迎刃而解,同时所有相关设施由国家统一监管,势必会促进氢燃料汽车行业的大力发展。

  目前,就新能源汽车行业来看,“统一标准”这件事还是有企业在做的,它就是最近被网友喷得最狠的蔚来汽车,与其说蔚来是在造新能源汽车,不如换个角度想,它其实是在慢慢发展成一个从制造到后市场服务为一体的平台。笔者假设,如果突然觉得蔚来汽车这套标准可以实施,以后所有新能源纯电动汽车用统一规格电池、统一换电站,这一举动何尝不是走在行业的前端呢?当然即使各方面再统一,层出不穷的问题总是困扰消费者,也不会有人买账的。

  话题再回到氢燃料技术,相比纯电技术应用于汽车上,它可以提供更持久的续航,现代第二代产品NEXO据介绍,续航可以达到800公里;相比给纯电动车充电,氢燃料电池补充能量只需5分钟就能完成,因此加大基础建设统一还是很有必要的。

  2、关于化学方程式:2H2+O2=点燃=2H2O为燃料电池核心化学反应,在使用上会有哪些技术难点?

  燃料电池的运作原理(如图),也就是电池含有两个电极,分别充满电解液,而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成。氢气由燃料电池的阳极进入,氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用,使得阳极的氢分解成两个质子与两个电子,其中质子被氧‘吸引’到薄膜的另一边,电子则经由外电形成电流后,到达阴极。在阴极催化剂之作用下,质子、氧及电子,发生反应形成水,因此水可说是燃料电池唯一的排放物。

  但是这个原理的难点就在于整个化学反应的如何做到有多余的杂质掺入即整个系统的密闭性如何保障?其实这类问题在上也对宋先生进行了提问,他也只是做了简要回答,“为了氢燃料汽车的合理使用,如同汽油车得定期更换机油和滤芯,氢燃料电池车也差不多,毕竟是机器,到2万公里的时候,更换滤芯,7万公里的时候更换不冻液,总的来讲跟汽油车比没有那么繁琐,但是为了让系统效率始终保持在很良好的状态,滤芯2万公里,不冻液是7万公里。“

  要知道,传统发动机在做工冲程过程当中,为了燃烧室的气压、温度、空燃比达到点火时的最佳状态,在进气门、排气门都关闭的情况下,气密性一定要有保障。燃料电池也如此,虽然在答案中也提到了如何后期保养,但是关于气密性的问题也是只字未提。

  其次就是燃料电池唯一的排放物为“水”,凡是水就会有冰点,虽然宋先生在对现代氢燃料汽车NEXO在做技术的时候提到了零下30摄氏度以下依然能启动,不过这种结果是实验性的还是普遍性的呢?这又是一个待考察的疑点。

  对于氢气来说,常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的十四分之一,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以对于氢气来说,用怎样的办法去妥善储存它又是一个很严峻的问题。

  就目前来看,有些如稀土化合物(LaNi5)、钛系化合物(TiFe)、镁系化合物(Mg2Ni)以及钒、铌、镐等金属合金,都是储存氢气的很好材料,无论是氢气运输还是氢燃料电池开发,都离不开这些贵金属,就目前量产车型现代NEXO来看,带着三个储氢罐可能较传统发动机没有轻多少,虽然有120Kw的功率输出,但是笨重的车身一定会影响整车的动力表现。因此如何减少对贵金属的依赖也是一个很尖锐的问题,既能够电池性能,又能减低金属含量,就现代汽车而言已经在开辟新设计的道上。

  对于现有的氢燃料电池车,就现代的NEX0而言,经过笔者观察体验,由于储氢罐被安装在了整车的下方,显得NEXO重心偏低,虽然后备箱的空间一定程度上得以,但是在纵向空间上显得很压抑,而且供电系统被放在了后排座椅的下方,在安全隐患上也是表示质疑。

  编辑浅析:笔者认为,氢燃料汽车其实在技术层面还有很多问题待解决,以上提出的几点也只是一部分。据宋先生传达,韩国氢能源电池车一代车型途胜、二代车型NEXO,在国内量产总数不超过1000台,虽然说产能低下的理由有千万种,但是做到技术上的突破是最关键的,对于现代汽车来说,目前为止只是在这个领域处于先行者,离做大做好还需要很长的时间。

  编辑总结:对于氢能源界的发展,如果完全成为新能源汽车行业的技术主导还是需要一定的时间,不过包括日本、欧洲、美国等在内的国家,现在已经把氢能燃料电池作为一个非常重要的方向,他们有的提出“氢能社会”的概念,有些国家致力于打造一个低碳社会,并且制定了非常详细的氢能产业发展线图。各企业高层非常重视,特别是,据悉奥迪已经与现代在氢燃料电池的技术领域上达成了合作,其实这种共享技术的方式也值得国内的一些车企去学习、借鉴。就目前咱们国家而言,氢能源技术的发展还有很长一段要走,加强向现代汽车这种氢燃料技术相对成熟的企业学习,在落实好政策的同时,基础建设和技术开发也要夯实,这样才能促使氢燃料技术又稳又快的发展。

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