有理有據,大眾為什麼不感冒氫燃料電池車?| 技術

2020-11-27 車訊網

撰文|小魔  

大部分主流汽車製造商都在積極努力的節能減排，但他們對如何做到這一點一直沒能達成一致意見。  

有些車企喜歡純電動車，而另一些則認為燃料電池作為未來的零排放技術更有前途。  

說到後者，日韓車企可以說在這方面最領先也最積極。豐田汽車不但早在2014年就推出了面向家用車市場的量產版氫燃料電池車Mirai，去年還把這款車升級到續航裡程更長、空間表現更好的第二代產品，新車也將於今年正式上市銷售。  

緊隨豐田的腳步，現代汽車則在2018年推出首款氫燃料電池SUVNexo，並且也進入了銷售市場。至於以技術聞名的德國車企方面，奔馳與寶馬也都有涉獵氫燃料電池車的計劃。  

奔馳在去年推出了GLCF-Cell概念車，而寶馬則有以X5為基礎打造的iHydrogenNext概念車。  

特別是最近，寶馬還發布了iHydrogenNext概念車的動力總成細節以及寶馬關於氫燃料電池車的未來發展計劃，即是小批量試生產iHydrogenNext概念車，並在2025年將氫燃料電池產品正式投放市場。  

但是如果你細心觀察就會發現，在一眾主流車企中，對節能減排最有迫切需求的大眾汽車卻卻對氫燃料電池車毫無興趣。  

為什麼大眾對燃料電池車如此不感冒？最近他們解釋了原因。簡單地說，大眾認為電池電動車比燃料電池車的效率要高得多，他們不認為有必要耗費額外的財力在後者上。  

首先，在大眾看來，雖然這兩種車都使用電力推進，但純電動車本身配備一個尺寸相對較大的可充電電池，而且它是將電能直接儲存在電池組中。  

而氫燃料電池車的電池只是一個中轉器，其尺寸本身很小，並不能直接提供汽車行駛所需的能量。在電池為電機供電之前，它必須把儲存在高壓氣罐中的氫氣，通過自身的化學反應釋放能量才能獲得可用電能。  

此外，大眾汽車還引用了管理諮詢公司Horvath&Partners的一項研究。該研究發現，電池電動車的效率在70%到80%。這意味著電網產生的電能有3/4能用於動力推進。  

使用電池驅動的電動車，在把電能存儲到汽車電池中之前，只有8%的能量損耗。當把電能轉化為驅動電機的能量時，這其中的損失約為18%，因此根據車型的不同，其整體效率就在70%到80%這個區間。  

相比之下，燃料電池車的效率則要低得多得多，其只有大約25%到35%的能量能真正用於驅動汽車，也就是氫燃料電池車跑一段路程所消耗的能量，用在電池電動車上能跑到2至3倍的距離。  

那麼氫燃料電池為什麼效率如此低下呢？這是因為在氫的製取環節，也就是目前最常用的方法——電解制氫的過程中需要消耗大量的能量。研究稱，初始制氫階段的能量損失就高達45%。  

而在這之後，燃料電池把氫轉化為電的過程本身也很低效。在剩餘的55%能量之中，還會因燃料電池將氫轉化為電能再次產生55%的損失。  

所以最終氫燃料電池車只能達到25%到35%的效率，這還要取決於車型。至於氫以外的其他代替燃料效率甚至更差。  

雖然燃料電池車的支持者指出了它本身的一些優點，包括只需幾分鐘就能快速加氣，而且燃料電池車的續航裡程更長。  

特別是目前市場在售的三款燃料電池車的續航裡程都超過了500公裡，而同期具備如此真實續航能力的電池電動車只有少數幾款而已，比如特斯拉的Model3與ModelS。  

不過大眾認為，隨著純電技術的迅速發展，電池電動車的續航與充電能力將很快能與當下的燃料電池車旗鼓相當。更重要的是，大眾汽車還指出與燃料電池車相比，電池電動車的總體擁有成本更低。  

從環境配套以及技術投資來講，目前的主流仍是電池電動車。這項技術已經成熟，並投放於大眾市場。  

而且車型種類還在不斷增加，搭配政府對電動車的優惠政策，電池電動車已經逐漸變成人人可以負擔得起的車型，許多電動車甚至都已達到同類內燃機汽車的價格水平。  

相比之下，由於技術的複雜和燃料成本過高，氫燃料電池車將會始終比電池電動車更貴，不管是購買還是使用。  

目前，氫燃料汽車的行駛價格約為每100公裡9至12歐元，而電池電動車的價格僅為每100公裡2至7歐元（具體取決於各國的電價）。  

此外，如果用戶附近沒有加氫站，那他就必須去特定的加氫站補充燃料，這也需要額外的時間和裡程成本，所以在實際使用上氫燃料電池車基本沒有距離優勢。  

因此我們可以歸納總結一下，大眾對燃料電池車不感冒是因為它有以下幾個嚴重缺陷：  

車輛的初始成本過高（高於電池電動車）；  

燃料成本過高（運行成本高於電池電動車）；  

缺乏加氣基礎設施（純電動車還有家庭充電樁，能支持大部分的日常充電需求）；  

沒有一種經濟體負擔得起使用燃料電池乘用車消耗的可再生能源。  

這樣看來大眾給出的理由確實有理有據，值得我們信服。但並非每個汽車製造商都認同大眾的想法。  

比如燃料電池技術的倡導者豐田，他們的看法正好與大眾的預測相反，豐田預計隨著產量的增加，燃料電池動力系統的價格將會下降。  

此外，豐田還在研究燃料電池在乘用車以外其他領域的應用，比如商用卡車與公交車。與豐田類似，現代汽車也在放眼更廣闊的前景，並預計經濟因素最終會向氫燃料電池車傾斜。  

本田雖然放棄了燃料電池乘用車，但它剛剛與五十鈴結盟開發燃料電池，這表明本田也在考慮向商用燃料電池車方向去轉型。五十鈴現在的大部分業務為商用卡車。  

總而言之，大眾雖然認為燃料電池技術的確有可能發揮重要作用，但在乘用車領域中，它的作用並不大，無論是效率還是經營成本方面。  

也許未來燃料電池會在長途和重型交通，比如鐵路、空運、海運等方面起到積極作用。但這些只有在能源轉型的後期，即2030年以後才會開始轉換，而且燃料電池技術的應用也必將與可再生能源的發展密切相關。  

就像大眾乘用車品牌管理委員會技術開發成員FrankWelsch博士所說：「如果我們想要認真對待移動出行並改善整體環境，那就必須專注於電池電動車。其他一切都是對有限再生能源的浪費。」  

所以大眾的最終結論，除了一些科研項目外，不用指望它會推出任何氫燃料電池車。那麼各位看官，你們認同大眾對燃料電池車的想法嗎？【iDailycar】  


相關焦點

  • 氫燃料電池不是電池,但氫燃料電池車是電動車
    而有意思的是，現代所指的電動汽車包括純電動車和燃料電池車。現代汽車計劃6年後電動汽車的年銷量達到67萬輛的規模，包括56萬輛純電動車和11萬輛氫燃料電池車。你沒看錯，氫燃料電池車其實也是電動車的一種，它的工作原理與增程式的電動車型很相似。你可以理解為氫燃料電池車就是把增程式電動車的汽油引擎換成了氫燃料電池組，油箱換成了儲氫罐。
  • 成本太高,為什麼豐田不願放棄高氫燃料電池?
    現在幾乎所有製造商都有自己的電動汽車，就連懷疑者通用汽車、大眾也開始生產電動汽車。 不過有一家公司沒有讓步，它就是豐田。豐田沒有將所有雞蛋全部放進電動汽車籃子裡。當它推出電動汽車時，還在向燃料電池下注。 為什麼？燃料電池技術不是已經輸了嗎？
  • 連奔馳都放棄了,氫燃料電池車還有沒有未來?
    氫燃料電池一直被認為是「終極能源」，戴姆勒（梅賽德斯-奔馳母公司）在過去30多年來曾致力研發，以實現零排放汽車的目標。不過，氫燃料電池乘用車近期正式被奔馳放棄，原因是成本過高——製造一臺氫燃料電池車的成本大約是同類電池電動車的兩倍。奔馳不是第一家退出氫燃料乘用車賽道的車企，前不久大眾、本田均表達過對氫燃料電池車未來的質疑和擔憂。
  • 什麼是氫燃料電池_氫燃料電池汽車原理
    汽車應用　　20輛中國自主研製的氫燃料電池轎車在同濟大學新能源汽車工程中心舉行赴京發車儀式，它們將在奧運會中投入運營。這20輛氫燃料電池轎車是基於大眾帕薩特領馭車型，通過改制和集成最新一代燃料電池轎車動力系統平臺而成功研發出來的。它們以氫氣為能源，經氫氧化學反應生成水，真正實現零汙染。
  • 本田氫燃料電池車
    只產生水的終極環保技術利用氫能源產生的電力驅動行駛的FCV被視為終極環保汽車，為實現「零碳排放社會」，Honda積極推動可再生能源的有效利用和產品，加速打造零碳排放社會。構建「生產氫、使用氫、以氫互聯」的可持續發展的美好願景。
  • 科普文：為什麼說氫燃料電池技術是科技樹上的歪脖枝
    最近又看到一堆鼓吹氫燃料電池車的文章，說了一堆氫燃料電池技術的好，寫篇短文，科普下為什麼說氫燃料電池技術是科技樹上的歪脖枝。氫燃料電池的燃料是氫氣，氫氣也是理論上的理想能源，這點相當政治正確。但氫氣從哪裡來呢？關鍵在這裡。
  • 為什麼氫燃料電池汽車還沒有成為主流?
    但是，即便是目前最主流的應用，電動汽車也存在無法避免的劣勢，如充電時間長、續航裡程短，電池維修及保養成本高等等。受技術發展限制，電動汽車能否成為人們出行的絕對唯一選擇，仍然有許多不確定因素。而在鋰電池之外，還有著不少其他技術方式，正在等待爆發當中。被忽視的新能源汽車是燃料電池的最好載體之一。
  • 氫燃料電池壽命有多長_氫燃料電池汽車優缺點
    氫燃料電池壽命有多長 　　不同於傳統蓄電池以儲能的方式提供電能，氫燃料電池是通過氫氣和氧氣間的電化學反應，將化學能轉變為電能，只要具備充足的氫氣源和氧氣源（空氣源），這個轉化過程可以一直持續下去，達到零汙染排放，是一種高效、安全、清潔、靈活的新型發電技術。
  • 氫燃料電池車優點多多,為何卻遲遲不引入國內?
    就在筆者掛著記者證靠近Mirai的一眨眼功夫，就被他們拉住問東問西：這車賣多少錢吖、燒油還是用電的吖、進口還是國產車吖？那一下子恕我這個汽車編輯有七嘴八舌那都是說不清的，講到底是他們對豐田這款氫燃料電池車不熟悉。因此，回來以後特地撰了這麼一篇解析文，希望能夠解決觀眾們的疑問。
  • 不燒氫的燃料電池車? 日產這條路子走對了
    不燒氫的燃料電池車？日產這條路子走對了1/ 7不燒氫的燃料電池車？其實早在2006年，本田的氫燃料電池車就在北美車展上展出了。10年之後，氫燃料電池在汽車上依然未能獲得廣泛應用，最主要的問題是氫氣的製作和儲運成本太高，而加注氫燃料更是具有一定危險性的技術活！
  • 氫燃料電池車發力的車企,現在都怎樣了
    在亞洲，尤其是韓國，政府在各層面支持氫燃料電池車，從政府要員到城市交通建設都有支持的動作。在歐洲，法國新成立一家專注於氫燃料電池系統的合資公司，而我們國內也有很多動作都在進行中，讓我們一起看一下吧！在韓國，最近的兩個月內，現代汽車相關氫燃料電池車就有四大動作：9月26日，現代汽車宣布與瑞士制氫企業H2 Energy聯合創建合資公司Hyundai Hydrogen Mobility(HHM)，截至2025年現代汽車將向該公司供應1600輛大型氫燃料電池卡車。
  • 氫燃料電池車發展現狀及展望
    為此我專門請教了有關專家，得到答案，是認為氫氣燃燒時容易快速噴發，但屬直線式形態而逃逸，不像汽柴油那樣燃燒後，不易疏散滯留性大，停留散發在原地帶，所以氫燃燒危險不比汽柴油燃燒高，同時近來人們對氫的製備整個過程的洩漏、靜電、電氣防爆、脆化等不安全因素，大力進行改進，在實用中已取得比較好的安全驗證。
  • 燃料電池為什麼不普及
    不過受制於技術難度，以及高昂的普及成本，燃料電池汽車一直被其它環保汽車壓著一頭。全球範圍內，純電動車已經有了不小的市場，而豐田的混動汽車，早已走進千家萬戶。在實際運用上，燃料電池已經落後。 　　拋開成本不說，燃料電池汽車如何加注發電用的燃料就是個問題。目前，氫燃料電池車一個大問題便是如何加注氫氣。即使在美國大力發展零碳排放汽車、支持加氫站建設的加利福尼亞州，情況也不容樂觀。
  • 氫燃料電池的優勢和成本問題解析
    4月4日，美股氫燃料板塊領頭羊普拉格能源(PLUG)宣布，該公司已收購ReliOn資產，後者是總部位於美國華盛頓州的氫燃料電池組技術和燃料電池系統開發企業。六天前，上汽集團與大眾剛剛在德國籤署了聯合聲明，開展燃料電池技術合作。
  • 為何氫燃料電池無法普及?
    說到新能源車，大部分人能想到的就只有混合動力和純電動車。純電動和混合動力既環保又有補貼，可惜現在電池技術太落後，充電時間長電池又重。難道就沒有像電動車那樣環保，但用起來汽油車那樣方便的車嗎？其實有這樣的車，這就是氫燃料電池車。
  • 忘掉氫燃料電池車,氫能發電才是王道
    否則，為什麼歐盟要投資4700億歐元用於電解氫和使用氫能的基礎設施建設，並且作為其「綠色協議」的一部分？為什麼中國、日本和韓國會在氫能上巨額押注？ 加氫站市場追捧氫能的原因很簡單。不管是在燃料電池中使用還是燃燒產生熱量，它唯一的排放物質就是水。因此，無論用在哪裡，只要氫能替代化石燃料，都有助於減緩全球變暖。
  • 氫燃料電池車將是汽車工業的發展方向
    眾多車企紛紛試水使用氫燃料電池車擁有幾乎零排放的優勢，同時，氫燃料電池能抗住零下30攝氏度的極端低溫環境。理想狀態下，氫燃料電池車的尾氣，排出來的是水，是最為環保的燃料之一。此外，加注時間短和續航裡程長的特點也使得氫能被業界視為傳統內燃機理想的替代解決方案。在此背景下，全球各大車企都紛紛試水氫燃料電池汽車，未來，新能源汽車或將步入嶄新的氫燃料時代。
  • 氫燃料電池的三大優勢
    氫只是燃料電池中的一種燃料，還有其他的，比如甲烷、乙炔等。 氫之所以能成為大眾心中燃料電池的代名詞，是因為氫氣有好幾個優勢： 第一，反應中的副產品只有水，不涉及其他汙染物，尤其是溫室氣體。 其實，今天人們使用汽油對空氣的汙染已經不大了，但關鍵是溫室氣體的排放沒法解決。
  • 氫燃料電池車是怎麼一回事
    報導中稱，一家名為青年汽車的公司，可以運用車載水解制氫技術，實現車載水實時製取氫氣，車輛加水即可行駛。事實上，這並不是「水氫燃料車」第一次出現在公共視野。　　那麼，汽車加水真的就能跑起來？氫燃料電池車究竟是怎麼一回事？實際上，水氫發動機南陽下線一事，背後則是全國各地不斷加大氫燃料電池汽車產業發展力度，正在掀起一股全新的建設熱潮。
  • 科普:氫燃料電池汽車不神秘
    空冷的電堆因為通過空氣的流動實現散熱，所以通常功率不可能做到很高。從經驗上來說，五千瓦是空冷電堆的上限，一般超過上限時就要用水冷電堆。　　燃料電池汽車是汽車工業發展的必然趨勢　　提高效率是任何技術發展的必然方向，實際上從內燃機到混合動力到純電動到燃料電池，走的正是提高效率的過程。