问题:
和锂电池相比,哪个更有前景?
应该有很多爱车人士有这样的疑问,但这是一个缺乏常识才会存在的问题;由于两种电池的功能完全不同,锂电池可以单独用作动力电池,而氢燃料电池不能。
也就是说,所有标榜节能、清洁或颠覆性技术的氢燃料电池汽车都是在严格说谎!这种车的本质只是“增程电动车”。区别在于增程器选择了化学发电机而不是内燃机,但这个选择是错误的。
01
操作原理
氢电动车的增程原因很简单,和别克沃兰达、宝马I系、理想ONE的增程车没有本质区别;在商用车领域,99.99%的混合动力公交车和卡车也使用增程系统,但选用柴油发动机作为增程器。这种柴电增程系统已经有100年的历史了,如何增程?
内燃机或燃料电池发电
给动力电池组充电
动力电池和增程器可以同时向电机供电
车辆的主要运行方式是“EV-纯电”。只有在长途行驶后电池组即将没电时,才能使用增程器,避免缺电或发电补充。其实这个技术并不先进。最常见的电瓶车可以配备二冲程增程器。那么扩大范围有意义吗?
标准答案:增程行驶可以有效降低油耗,但燃料电池堆是最差的选择。由于装有燃油车的内燃机热效率很低,很难在较大范围的转速波动中体现最佳热效率;即使最好的效率是40%,在实际应用中很少能达到平均35%,剩下的65%都是“无用”的。
但同样概念的电机转换率可以超过95%,平均值也极高;优秀的电机可以比优秀的内燃机高3倍左右,也可以解释为输出同样的能量,消耗的能量少3倍。燃料和电能的等效换算为“1l=3kwh”,很多电动车平均功耗低至15kwh/100km,小于5L//100km,这是涵盖B/C类车辆的数据,能耗低三倍。
节油原理:如果用内燃机或氢能作动力,这台发动机总会在1000/5000rpm的转速范围内波动;但是速度越高,能耗就越高。如果想省油,只能匀速巡航和中低速巡航。
但是在日常行走中是做不到的,不过这种机器只是作为增程器使用,发电速度是恒定的,相当低;那么,即使增程系统的内燃机在有起停停停的路段运行,状态也是“匀速巡航”,这是节能的核心基础。氢燃料电池技术的价值不能从增程技术的工作原理上否定,但综合比较表明,这项技术根本没有意义。
氢气从哪里来
制氢的方法有很多,但目前主要是PDH,其次是电解水制氢。
很多提倡氢能技术的汽车爱好者根本不了解制氢的成本。他们认为发展潜力只是因为日本、韩国、德国等少数国家看好这项技术。然而,你发现这些国家有一个共同点吗?——是二战战败国(韩国有点特殊),有必要找一些替代的方式发展核能。比如日本“黑龙潜艇”的API技术也是氢能,但是真正的大国都在使用核潜艇。
但是日本为什么那么提倡氢能呢?原因是日本在铂点火时代囤积了大量的[PT(白金)],化油器需要使用这种材料;但是电喷技术的普及瞬间淘汰了化油器,所以
要点:电解水制氢和再利用氢气发电损耗大;例如,使用大约60kwh的电能可以产生一千克的氢能,而这种氢平均只能转化为大约——15kwh的电能,满足100电池寿命的要求。
也就是说,成本60 kWh,经过两次改造,最终只获得25%的可用电能,浪费高达75%!那么问题来了。似乎直接用内燃机做增程器能量损失没那么大。
这就是直接否定氢能是客观的原因。专注于电解水制氢真的很奇怪。认为这项技术有前途的人也是愚蠢和幼稚的。可以说,这种方式的制氢和再利用成本甚至高于燃油汽车2.0T-B/C,对于大型汽车更高。因此,柴油动力用于扩展范围。
【PDH-丙烷脱氢】技术是目前最成熟的制氢技术,其中氢能本质上似乎是副产品,主要密度是制造丙烯;但丙烯已经达到全球供大于求的水平,这是短期“制氢热”的结果。
因此,依靠丙烯是不可持续的,只有提高氢能的回收率才能维持。但氢能只适合工业生产,不能作为“动力燃气”推广,最终供大于求。
重点:丙烷是石油分馏的产物。毫无疑问,用这种能源制氢首先是与减排相反的。节能的概念是减少传统常规能源的消耗,因为煤、石油、天然气都是不可再生的,所以说白了就是有些用的少,会被消耗殆尽。石油探明储量不足34年全球消耗量,21世纪可能发生的战争将围绕石油展开;那么,丙烷脱氢有前景吗?在常规能源没有制氢前景,电解水没有制氢前景的前提下,其实最重要的原因是否定了氢燃料汽车的核心成本。
03
成本壁垒
1.制氢成本很高,氢能价格也很高!标准是每吨15000左右,每公斤价格好像只有15元,好像相当于电动车的价格。但别忘了,这种氢能是不能用嘴吹进车上的高压液氢罐的。只有建一个加氢站,才能保证车的正常使用。
日充装量超过1000kg的加氢站建设成本是多少?——50万左右,这是一个简单的设备成本。如果土地成本综合的话,三线以外的城市要增加1000万元,1/2线城市的土地成本似乎还是2000-5000万元,也就是说建设一个加氢站的成本很可能超过1亿元。目前燃油车加油站总数在10万左右波动。想用氢能代替燃料,得有相当的基础,所以硬件设施是“几万亿”?
建设成本需要体现在氢燃料的价格上。日本氢加气站价格换算后65元将达到1公斤左右;实际上,超过紧凑型水平的车辆的氢消耗量非常高。按平均能耗80km/1kg来算,每公里成本大概比0.8元多,但真正的2.0T燃油车可能没这个水平高。
这也是氢动力汽车不被认可的原因之一。日本氢动力汽车的数量还是四位数,能接受这种车型的消费者数量少到可以直接忽略。
2:氢能汽车的采购成本也是个大问题,因为上面说明了制造氢燃料电池需要“PT”;铂金一度比黄金还贵,耳环和戒指都不便宜。然后作为催化剂,用了几十克的发电电池,而且都是小的发电电池,每转几万块,没有理想的发电效率。不能
你想过这样的问题吗?动力电池回归铁锂时代后,一次500元以下的电池组,只需要70kwh左右的储能就可以达到500km以上的标准电池寿命,最低成本2万左右,最高成本不到4万。电动车的价格已经可以很低了,所以增程技术即将被淘汰。
问题是从几万块钱的燃料电池包,用同样的投资去扩充动力电池包。好像续航里程超过1000公里就好玩了。所以,氢动力汽车的所有技术都已经终结。日本和一些欧洲国家已经推广了这项技术,并把希望寄托在中国汽车市场上,但这个市场的用户水平仍然很低。
比如日本氢能股份有限公司的长野弘之曾经说过“日本发展氢能汽车的障碍很多,重点应该放在中国”,就是这样一个混蛋。
要知道液态氢的能量密度是等量“T-N-T”的30倍以上。只要碰撞中有泄漏和明火,那么瞬间就是自下而上的燃烧和“爆轰”;以一辆载重量5公斤的普通汽车为参照,如果有问题,说明坦克集群同时轰击一个点。所以不要鼓吹日本汽车技术。汽车工业史上最严重的问题基本都来自日本。






