在开发各种新能源时,用氢气代替汽油是一个更环保的概念。氢燃料具有零污染、可再生、加氢快、电池寿命长等优点,理论上可以爆炸石油和锂电池。
日本企业在氢燃料汽车的研发方面一直处于领先地位。近日,长安汽车CS75氢燃料车申请信息在工信部网站曝光,意味着该车将大概率正式发布投产。
消息一出,消费者可能有点晕。氢燃料汽车燃烧氢气吗?有什么优缺点?哪里可以加氢?
氢燃料汽车也是增程模式
根据应用图,新车外观与CS75燃油版基本相同,只是在进气格栅边缘、雾灯照明条、车灯内部和轮毂标志上增加了代表环保状态的蓝色装饰条。
据官方介绍,CS75氢燃料电池车的储氢罐可以将内部氢气加压到70MPa,储存更多的氢气。此外,只需要五分钟就可以充满氢气。动力输出模式方面,新车采用质子交换燃料电池和三元锂电池储能。其驱动电机最大功率150kW,峰值扭矩295Nm,每100km氢耗1kg/100km,燃料电池系统功率36kW,最大系统效率55%,行驶里程450km(氢)60km(电)。
看完这段话,怎么感觉和理想车的扩展程序模式很像?是的,原理是一样的,除了理想的车烧汽油,氢燃料车烧氢。包括丰田Mirai未来组合在内,氢燃料电池汽车是“锂电池”和“燃料电池发动机”的混合物。唯一的区别就是谁的食材多,谁的食材少。
氢能车其实分为两种,一种是氢内燃机车,氢燃烧后直接发电驱动车辆;另一种是氢燃料电池汽车,是指氢在燃料电池中与氧反应,产生电能驱动电机,电机驱动汽车。前者非常罕见,因为车辆可以携带的氢气有限,很快就会被消耗掉。长安CS75氢燃料电池车属于后者,就像丰田Mirai未来组合一样。目前丰田Mirai未来组合第二代的技术参数也公布了:新车建在GA-L后驱平台(雷克萨斯LS同平台),续航里程可达650km;动力方面,新Mirai未来组合驱动电机最大功率184马力,最高时速175km/h;最重要的氢罐升级为三个,以T型布局布置在后排座椅和后备箱下方。同时三个储氢罐可以装5.6公斤氢气(旧的是4.6公斤)。这种型号只在北美和日本销售。
氢燃料汽车的使用成本是多少?以量产的丰田Mirai未来组合为例,加一次氢大概要5000日元,能跑500公里,相当于0.6元/公里左右,有点贵。成本和汽油车差不多,远高于纯电车。
那些限制氢燃料汽车发展的因素
事实上,制约氢燃料汽车普及的因素很多,驾驶成本也只是微不足道的一个。
首先,纯电车充电不方便的话,加氢气可能更不方便。
虽然充氢只需要3-5分钟,但在氢燃料汽车全面普及之前,找一个氢加气站会困难得多。即使在日本,包括丰田、本田、JXTG能源、岩谷实业、日本政策投资银行在内的11家日本公司宣布成立一家名为“日本氢站有限公司”(JHyM简称)的新公司,但氢站数量仍然太少,用户投诉频繁。
同时,纯电车的用户可以在家里安装充电桩,但氢燃料车的用户不能自己建氢加气站。氢燃料补给站很贵,而且很便宜
氢能车会占用车内很大的空间,因为他们携带一个很大的氢罐。日本有个笑话是:你可以在8座的空间里成功造出4座(Mirai未来组合)(以日产Serena的长宽为例)。对于非常关注室内空间的中国人来说,这可能更让人无法接受。
目前氢能车一般使用常温高压氢罐,体积小会影响续航里程;如果使用低温液态氢储存,维持低温所消耗的电能将消耗1/3的携带能量。这确实是一个两难的选择。第三,人的心理接受度。
氢燃料电池虽然比锂电池安全,但普通人还是谈“氢”变色,不敢轻易尝试。氢燃料电池车中氢残留的地方主要是电池堆和储氢罐。一旦检测到氢气泄漏,可以快速切断氢气。另外氢气很轻,泄漏后上升很快。只要通风良好,在空旷的道路上一般不会有爆炸危险(爆炸需要达到一定浓度)。由于长期缺乏氢燃料电池汽车的安全科学,人们对氢燃料电池的担忧并没有消除,市场教育需要时间。
氢能是汽车动力的最终形式吗?
既然氢能汽车存在这么多问题,为什么丰田、长安等汽车要花巨资开发氢能汽车?
一种观点认为氢能汽车将是汽车动力的最终形式,甚至是小型动力装置(发电机)。
为什么不是纯电车?首先,充电慢永远解决不了。想想节假日公路上加油的车排了很长的队,每次5分钟。如果大家都用电动车会是什么样子?就算用超快充,每辆车也要30分钟。
同时,如果纯电车大规模推广,对当前电网的影响是不可想象的,也是难以解决的。一个特斯拉速度充电模式的电流达到192A,相当于家里40个壁挂式空调。如果电动汽车被广泛使用,不仅现有的发电规模需要增加数倍,现有的电网规模也会瞬间崩溃。
另外,纯电车虽然运行成本很低,但是电池使用寿命长,每公里使用成本要换算成电池成本。但氢燃料汽车的电池工作原理不同,使用寿命比传统锂电池要长得多。
最后,现有的风力发电和氢燃料电池形成最佳匹配。众所周知,风力发电是一种清洁能源,但由于风力的不确定性,这种清洁能源无法大规模纳入传统电网。但如果用风力发电机来生产氢气,不仅突破了自身动力的不可预测性和可持续性,也在氢动力汽车的能源上取得了革命性的突破。
写在最后
氢和氧产生水的简单事实将成为燃料电池汽车营销中无与伦比的噱头。设身处地:对于一个专业知识很少的普通人来说,看到车只开只放水是一件很奇妙的事情。
也许目前看起来还像鸡肋的氢燃料车,10年后会是另一种情况。股市的神话属于特斯拉、威来、小鹏和理想。氢燃料汽车会有这个机会吗?






