燃料電池汽車是新能源汽車的下一場革命,隨著生產成本的不斷降低,燃料電池汽車的優勢不斷凸顯,在中國的發展勢頭可能會超過純電動車。
1、純氫燃料電池
氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中,氫原子的電子被質子交換膜阻隔,通過外電路從負極傳導到正極,成為電能驅動電動機。
【燃料電池汽車:豐田Mirai 】
Mirai使用了高壓氫氣作為動力能源,液態氫被儲存在位于車身后半部分的高壓儲氫罐中。減壓后的液態氫進入位于乘員艙下方的燃料電池中,氫原子在燃料電池陰極上的反應,釋放電子從而產生電能。多個燃料電池的串聯使得輸出電壓達到使用的標準。
2、水氫燃料電池 (甲醇燃料電池)
水氫燃料電池=純氫燃料電池+重整器(甲醇和水重整得到氫氣和少量二氧化碳)
【水氫燃料電池汽車:合即得水氫車】
水氫電動車是以水氫電池原理為基礎,用水氫燃料電池動力替換電動車傳統的蓄電池動力,用戶只需添加水氫原料即可保證續航水氫電動車,具有和內燃機同樣的使用習慣,有效緩解充電樁覆蓋不足的問題,并可以減少充電樁建設投入。水氫電動車既具有傳統電動車零碳排放高環保性和高效性,同時具有傳統內燃機的高續航能力。
3、水氫燃料電池商用車商業化拐點來臨
純電動汽車和純氫燃料電池車成本高昂,比如純電動汽車充電時間成本高、充電樁配套成本高昂,純氫燃料電池車車載儲氫罐成本高、制氫和運輸環節成本也比較高。相比較而言,水氫燃料電池車存儲甲醇燃料成本極低、甲醇運輸成本也低于氫氣、同時加注甲醇時間成本低只需三分鐘,等等。
【純電動汽車 vs 水氫燃料電池車】
純電動汽車 |
水氫燃料電池車 |
? 2017年補貼退坡,推廣難度加大 2016年為基準,2017-18年減少20%,2019-20年減少40%,經濟性逐步下滑 |
2 高額補貼,而且2020年之前不退坡 國補中,物流車30萬、50萬兩檔,客車50萬,而且2020年之前不退坡 |
? 充電時間長,快充模式下充滿需1小時 充電時間太長給消費者造成困擾 |
2 僅需三分鐘加注好甲醇 加注方式如同加油,方便快捷僅需3分鐘 |
? 能量密度低,續航里程短 電能需要以化學能的方式存儲在鋰電池中,10公斤電池能夠存儲2kwh電能 |
2 十倍能量密度,加注一次滿足全天續航 動力系統僅有一個反應裝置,能釋放電能取決于甲醇量,1公斤甲醇可對于2kw電能 |
? 充電樁配套成本高昂 10個直流充電機電站440萬元,由于充電時間長,能補給車數量為甲醇站的1/10-1/20 |
2 改裝加油的設備,成本低 將傳統加油機的加注槍,換為甲醇加注槍,僅需要10萬元 |
【純氫燃料電池車 vs 水氫燃料電池車】
水氫燃料電池推廣成本低:可以充分利用現有的加油站系統, 將傳統加油機的加注槍更換為甲醇加注槍,僅需要10萬元。
水氫燃料電池使用成本低:以12米公交客車為例:水氫燃料電池車日使用成本為純電 動汽車的60%,為燃油汽車的44%。
購置成本低:純電動1800元/kwh,燃料電池車可達30或50萬/輛(5年不退補)。目前國家對超級電容和鈦酸鋰快充純電動客車的補貼為定額補貼15萬元。
【水氫燃料電池碳排放量低,能源轉換率高】
純電動73%來自火力發電,需要燃燒大量煤炭,排放大量的CO2,以 及SO2、NOX、粉塵顆粒物等。而水氫燃料電池每度電排放CO2的量僅為純電動汽車CO2排放的一半。
另外,火力發電過程中會損耗65%能量,電的輸送中損耗 4.8%,配送損失5.1%,最終到汽車用電能量轉換率不足25%。而水氫燃料電池: 從甲醇到燃料電池放量,能源轉換效率則達到60-65%。
總結:水氫燃料電池和干電池不一樣,干電池用完之后也沒法充電,只能廢棄處理;水氫燃料電池和鋰電池也不同,鋰電池可以通過充電補充電量,而水氫燃料電池是通過添加甲醇重整來發電。在能源轉化率方面,水氫燃料電池的轉化率在60%-80%之間,它是通過化學能直接轉化為電能,不需要經過熱能轉化為機械能,而傳統內燃機的能源轉化率只有30%-40%,優勢顯而易見。
來源:第一電動網
作者:廣東合即得
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