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氫燃料電池汽車的發展面臨著哪些問題你知道嗎?

氫燃料電池汽車的發展面臨著哪些問題你知道嗎?

今年日本本田和日產公司紛紛宣佈,終止氫燃料電池車的生產和研發。

日本是氫燃料電池新能源車技術最重要的支援國,建設了最多的汽車加氫站。並且掌握了大量的氫能源電池及汽車的專利技術。在此以前,各國都認為氫燃料電池是新能源發展的最終方向,可是為什麼現在日產、本田都紛紛退出呢?

是氫燃料電池車走到死衚衕了嗎?

和其他動力新能源汽車相比,為什麼氫燃料電池汽車在國際上顯得那麼曲高和寡?

要解釋這個問題還必須得考慮氫燃料電池汽車的優勢,和技術函待解決的問題和挑戰。以及各國政府推動各種新能源技術的考量。

氫燃料電池汽車的發展面臨著哪些問題你知道嗎?

氫能源電池汽車優勢就是氫燃料電池能量密度大。補充氫燃料和傳統石化能源一樣速度很快。氫燃料電池是氫和空氣中的氧氣,在燃料電池中產生電化學反應,反應本身放熱少,能量轉換效率高,無噪聲,轉換後的產物是純淨水也非常環保。

說了這麼多好處,但是問題在哪呢?

這個也要先從產氫說起,氫氣的產生,最容易想到的就是電解水產生氫氣和氧氣這種方法,我們在中學化學實驗中常用到,但是這種方法只能在實驗室中使用,大規模生產中使用是有問題的,因為它的效率偏低。

目前世界上成熟的制氫方法,95%的都採用石化燃料生產,蒸汽甲烷制氫是主要的方法,大約佔總產量的48%。或者是煤炭石油氣化法生產氫氣。水電解制氫目前僅佔4%左右。對於我國來說,石油產品制氫,雖然技術成熟,產量也高,但不能解決國家所急需的擺脫進口石油依賴的國策問題。煤炭石油氣化法生產氫氣是我國以前採用的主要的方法,缺點是制氫過程中會產生大量的二氧化碳溫室氣體。不符合低碳環保大趨勢。

水電解制氫被看好。但目前技術上。最成熟的質子膜水電解質氫反應。最高電~氫能源轉化效率僅有80%左右。技術上還存在電極貴金屬的消耗,原材料成本高,關鍵技術我們不掌握等問題。

轉換效率80%,另外再考慮到過程的損耗和氫燃料電池的轉換效率,折算下來僅相當於總體效率50%左右。大量生產使用經濟上並不十分划算。這些都有待產生新的技術革命,使得轉換效率進一步提高。

但基於我國目前西北西南有大量的。風能太陽能等難以直接利用的荒漠廢電,可以用這種方法利用起來,也是一種暫時過度的方法。

氫燃料電池汽車的發展面臨著哪些問題你知道嗎?

以上是從氫氣生產環節來看。生產出來了以後還要運輸、儲存,和建立加氫站,這些成本都相當巨大。安全性也是需要考慮的因素。

目前建設一座加氫能力為200公斤的加氫站。估計投資在1,000萬以上。投資成本過高也是影響。加氫站快速建設的重要原因之一。

從新能源車輛來看,氫氣的儲存的安全問題,和氫燃料電池的核心技術——“質子交換膜”,質子交換膜被國外個別公司技術掌握,拒絕分享技術,成本居高不下。燃料電池中的催化劑使用的貴金屬鉑金,鉑金本身比黃金貴兩倍,主要用在首飾產業,並且在氫燃料電池中要求純度極高,在大批次生產和使用中,不得不考慮對資源的消耗問題。目前只能期待產生新的技術,取代傳統的稀有貴金屬。

以上因素都直接導致燃料電池車的成本增加。比如:豐田Mirai售價6。9萬美元,遠高於其他動力形式的同級別車輛。

比較總體能源轉換效率,氫能源車並不如目前較為成熟的其他動力形式的新能源車輛。成本上也並不佔優勢。因此在大量生產和使用的家用車輛上,推行比較困難。

氫燃料電池汽車,需要一整套氫能源生產和運輸網路作為支撐。氫氣本身的安全問題、加註氫燃料時的安全,及操作過程中的安全問題都需要解決好。

但新能源車能量比密度比高,等重量輸出功率大,補充能源時間短,比較適合於過載和工程車輛,和公共交通工具。

因此從現階段看現有技術還存在技術瓶頸。儘管氫能源作為清潔能源都被大家看好,但還有賴於新技術突破,否則短時間內還無法被大批次的商業應用。

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