訂閱
糾錯
加入自媒體

為什么說氫燃料電池車是混動汽車?

(3)增程續(xù)航

市面上還有另外一種燃料電池和鋰電池混合的電電混動技術(shù):即燃料電池只為鋰電池充電,鋰電池單一驅(qū)動電機(jī)。我曾在展會上見過類似的應(yīng)用。燃料電池在幾個相對固定工況下工作,使控制難度進(jìn)一步降低。但是這種純粹以“增程”為目的的FCV應(yīng)用,本質(zhì)上是犧牲功率換取續(xù)航的做法。

總結(jié)一下電電混動的技術(shù),簡單說就是儲能電池像一個蓄水池般不斷地充放調(diào)整,以平衡系統(tǒng)的功率特性和容量特性。各家技術(shù)的區(qū)別,在于所配備“蓄水池”的大小不同。如果單從技術(shù)上來評價,豐田僅僅配備了2kWh的鎳氫電池,在燃料電池管理技術(shù)上來說,最為先進(jìn)。但也要從成本和壽命上綜合考慮。

2、燃料電池汽車的優(yōu)勢在哪

與電動汽車相比,燃料電池汽車在形式上更加符合汽車的要求。一般來說,燃料電池汽車在幾分鐘,便可充滿滿足500公里續(xù)航的氫氣;而特斯拉的Model S,最多只能保證在20分鐘內(nèi)充滿續(xù)航300公里的電能。當(dāng)我們計算成本的時候,很少把使用的方便性計算進(jìn)去。因此,和很多人觀點(diǎn)相同,補(bǔ)充氫氣更方便是燃料電池的最核心優(yōu)勢。

特斯拉第三代超充峰值功率提升到 250kW

在此,我想追問兩個問題。第一個問題,雖然充電更為耗時,可否用商業(yè)模式去彌補(bǔ)?

我曾見過這樣一個項目,將充電站和購物休閑相結(jié)合?其所謂的痛點(diǎn),就是幫人們“打發(fā)”充電的等待時間,同時產(chǎn)生利潤。說實話,我個人對類似商業(yè)模式的評價是一個字:尬!也許反過來,一個成熟的商業(yè)中心提供一些充電服務(wù)更加合適。

第二個問題,如果在技術(shù)上,提高充電樁的功率,讓充電更加快速,從而減少等待時間。屆時燃料電池還有沒有優(yōu)勢?

雖然技術(shù)上也許可行,我覺得并非一個好的解決方案。首先,直流快速充電對電池耐用性和壽命上的傷害,一直是一個讓人擔(dān)心的問題。一些純電動汽車制造商甚至?xí)苯咏ㄗh少用快充,以提高電池壽命。其次,提高充電速度,會降低系統(tǒng)的效率,增加能量損失。暫且不提損失的能量有多少,從設(shè)計理念上看,多少與綠色理念背道而馳。第三,大面積的快充裝置對能源結(jié)構(gòu)有影響。

從上述分析可以看出,一味地提高充電功率,是既損失效率,又損失電池壽命的做法。未來對新能源汽車的要求可能車型更大,續(xù)航時間更長,充電時間更短,這就更加凸顯了電池所帶來的木桶效應(yīng)。燃料電池的優(yōu)勢則更加彰顯。即使把加氫時間降低到3分鐘以內(nèi),也不會對電堆有絲毫的影響。

當(dāng)然,我們可以寄希望于未來鋰電池技術(shù)的發(fā)展。比如所謂的全固態(tài)電池技術(shù)。但是,在此我想引用現(xiàn)代的技術(shù)專家說的一句話:“雖然我們對未來的創(chuàng)新有所期待,但是終歸只是猜想!

3、氫能更加低效嗎?

1度電,可以讓電動汽車行駛5~7公里,但是如果把1度電制造成氫氣,再將能量釋放出來行駛,那么行駛里程可能只有三分之一。那么為什么一定要用氫氣?

電動車業(yè)內(nèi)的大佬馬斯克認(rèn)為氫是一種低效的能源。能源經(jīng)過的多次轉(zhuǎn)換,看似遠(yuǎn)不如直接用電高效。

相同的質(zhì)疑聲,也會指向純電動汽車。一些人認(rèn)為當(dāng)下的新能源汽車,只是從“燒油模式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁耗J健薄?/p>

對此,我們必須明確,能源是從哪里開始計算的?美國能源部提出了2035年全周期能耗(BTUs/miles)的評價。BTU,指的是英熱單位,1度電約等于3412BTUs。而所謂全周期,指的是從最初的能源生產(chǎn)到被車輪消耗掉的整個過程。具體如下圖所示。

從上面兩幅圖,可以看出電動車和燃料電池汽車,在全周期尺度上的能耗,都在相類似的范圍之內(nèi),并沒有太大差別。不論是豐田還是現(xiàn)代,他們都考慮從全周期的尺度上考慮新能源汽車的能效問題。豐田曾表示氫氣的生產(chǎn)到灌充至儲氫瓶中的過程,相比電的產(chǎn)生并充滿電池更加高效,但并未給出此結(jié)論的出處,因此僅供大家參考。

4、總結(jié):最后一點(diǎn)擔(dān)憂

從2015年新能源汽車飛速發(fā)展,我便對電池的回收處置問題開始擔(dān)憂。燃料電池中催化劑用鉑可以從電堆中直接回收,現(xiàn)在如莊信萬豐這樣的老牌貴金屬供應(yīng)商,已經(jīng)著手于鉑回收技術(shù)的開發(fā)。而相比之下,鋰離子電池的回收,面臨著很大的挑戰(zhàn)。

首先電池在回收分解處置,存在著多種化學(xué)過程,技術(shù)復(fù)雜且有技術(shù)壁壘。在回收的過程,可能對環(huán)境造成較大的影響。同時,缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的流程也是問題之一。

更重要的是,可能沒有回收價值。曾有公司對從動力電池中回收鋰做了估算,其成本約是從鹵水中提取鋰的5倍之多。電池成本越低,可回收的價值就越差。經(jīng)濟(jì)賬算不過來,很難讓人有做好這件事的動力。但是如果任由電池內(nèi)的廢棄物任意排放,比如鎳和鈷,都會對人體產(chǎn)生極大影響。

進(jìn)一步講,任何電池,如果不能形成從生產(chǎn)到回收形成閉環(huán),那很難用“可再生”三個字來形容它。在追求電動化的今天,作為主角的鋰離子電池,可能存在著嚴(yán)重的成本失真。當(dāng)電池回收處置這件事不得不做的時候,本著“誰生產(chǎn)誰負(fù)責(zé)”的原則,鋰電池的成本可能進(jìn)一步上升。起碼可以判斷,鋰電池的成本不會持續(xù)降低,當(dāng)我們也可以從“全周期”的角度去認(rèn)識新能源汽車的時候,也許會開始重視那些潛在的成本和收益。

當(dāng)前情況下,燃料電池并未形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,技術(shù)路線尚未定型。在此時時常被牽出來和鋰電池作比較,實在不太公平。讓汽車走遍千家萬戶的,并非是發(fā)動機(jī)的發(fā)明者,也不是第一輛汽車的制造者,而是福特的生產(chǎn)線。因此在技術(shù)成形之初,對技術(shù)成與不成的任何篤信,都顯得有幾分狂妄。

豐田Mirai動力系統(tǒng)圖示

我有一次問豐田的一位專家:未來技術(shù)方向是什么?

豐田的專家并未給我明確的答案,而在我們交流的過程中,他不止一次的提到了成本。豐田的今天采取的技術(shù)路線,是過去的積累。豐田的未來,要看未來的成本怎樣的。

消費(fèi)者最優(yōu)先關(guān)心的,并不是能效,或者是不是“電電混合”。但是如果給他們一個合理的價格,好的體驗,他們中的一些人會愿意選擇更加環(huán)保的產(chǎn)品。(完)

<上一頁  1  2  
聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

發(fā)表評論

0條評論,0人參與

請輸入評論內(nèi)容...

請輸入評論/評論長度6~500個字

您提交的評論過于頻繁,請輸入驗證碼繼續(xù)

暫無評論

暫無評論

    文章糾錯
    x
    *文字標(biāo)題:
    *糾錯內(nèi)容:
    聯(lián)系郵箱:
    *驗 證 碼:

    粵公網(wǎng)安備 44030502002758號