氢燃料电池技术受车企关注 出行能否变得“氢”而易举?

麟瑰网 0 条评论 2021-07-03 11:58

  近些年,随着低碳减排成为衡量车企发展水平的重要指标,同新能源相关的各项技术,受关注程度也变得越来越高。除纯电动、混合动力、插电式混合动力和增程式等技术外,氢能源汽车也由之前日韩车企的“一枝独秀”,到被更多车企所提及和重视。在国内,吉利、长城汽车都曾经发布过相关技术,另一些大型车企也在长期规划中为氢能源汽车留有一席之地。氢能源汽车究竟离我们有多远,这项被称为“新能源汽车终极发展方案”的技术,真的能改变未来的出行生活么?

  ■ 褒贬不一的氢燃料电池技术

  许多不了解氢能源技术的人,会错误地认为氢能源汽车是靠内燃机驱动的车型,只是燃料由汽油或柴油换成了氢气。实际上,氢能源汽车的准确名称应该叫做氢燃料电池汽车。它的工作原理是氢气在阳极通过扩散层,在催化剂作用下生成氢离子,氢离子通过质子交换膜到达阴极,并在催化剂作用下与氧气生成水。这个反应过程中产生的电流将被输送至外电路,靠电能驱动汽车。

  也就是说,氢燃料电池车本质上是电动车,加注氢气的目的是为了制取电能,这与增程式电动车属于同一种驱动思路。

  此外,氢燃料电池车并不是新鲜事物。上世纪70年代石油危机时,汽车业界就曾经掀起过一次氢燃料电池技术研究热潮。在支持者眼中,氢燃料电池具有能量密度高(为锂电池的100倍以上)、低温性能好、续航里程长、加氢速度快等优点。

  特别是氢燃料电池汽车的最终生成物是清洁无污染的水,因此很多人都将这项技术比作新能源汽车的“终极发展方案”。

  不过由于氢燃料电池与纯电动技术相比,增加了一次能量转换,造成了不必要的能量损耗,因此这项技术反对者同样不少,且其中不乏汽车业界的重磅人物。特斯拉CEO埃隆·马斯克就曾明确表示“氢燃料电池没有未来”,大众集团CEO赫伯特·迪斯同样对氢燃料电池技术的应用前景不看好,他认为在未来十年时间内,氢燃料电池技术都不太可能被应用在乘用车上。

  ■“一枝独秀”的日韩氢能源乘用车

  迪斯并不看好的氢能源乘用车,是一个怎样的发展现状呢?

  实际上,目前也确实只有日本和韩国的少数车企聚焦于量产氢燃料电池乘用车。其中比较有代表性的如丰田Mirai、本田Clarity、现代NEXO等。

  即使这仅有的几款车型,也没有交出令人满意的市场成绩单。以丰田氢燃料电池乘用车Mirai为例,该车于2014年正式推出,并于2020年推出第二代车型。但6年时间里累计销量仅为1.1万辆,与丰田每年在全球市场超千万辆的销售总量相比,仅约占0.1%左右。

  日韩车企之所以“逆势”布局氢燃料电池乘用车,与各自国家能源结构有着紧密关系。同样以日本为例,由于一次能源极度匮乏,工业生产和日常生活的能源大量依赖进口。尤其是2011年福岛核事故之后,日本将占电力结构30%的核电全部停运,更加剧了日本能源问题。

  2014年,日本制定了氢气生产、储存、运输和应用的战略路线图,其中交通领域的氢能替代任务十分艰巨。按照规定目标,2025年日本将有20万辆氢燃料电池车上路行驶,2030年这一数字将扩大至80万辆,同时加氢站数量将达到900个——而截至2020年底,全球加氢站总数也仅为544座。

  除政策层面外,以丰田、本田为代表的日本车企已经积累了大量氢燃料电池技术和专利,丰田甚至规划建立一座占地175英亩的“未来城市”,该城市将主要由氢燃料电池供电。如果全球汽车圈其他玩家都不在这条赛道上共同下注,那么丰田、本田包括现代所拥有的技术和专利再多,也无法转化成实际的商业效益,这也成为上述车企持续推广氢燃料电池技术的动力之一。

  ■ 氢能源目前更适合商用车领域

  同日本和韩国相比,我国目前氢燃料电池技术的发展仍旧集中在商用车领域。

  中汽协相关数据显示,2020年我国氢燃料电池汽车产销量分别为1204辆和1182辆,全部为商用车。截至2020年底,我国累计推广氢燃料电池汽车共约7200辆,其中绝大部分为物流车和客车。

  那么,被国内各主要车企多次提及的氢燃料电池乘用车,离我们究竟还有多远呢?

  答案恐怕并不乐观。首先,与纯电动车核心部件为电机、电控、电池不同的是,氢燃料电池的核心部件为膜电极和空压机,国内企业目前在这些核心部件方面并不具备优势,不存在电动车那种短期内弯道超车的可能性。

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