氫燃料電池汽車的“是”與“非”

 2018年5月,李克強總理赴日本參觀了豐田汽車北海道工廠,考察了日本燃料電池汽車。總理回國后,國務(wù)院多部委便成立了氫燃料電池聯(lián)合小組,加速推進我國氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展,因此,2018年也被認為是氫燃料電池的元年。

由于李克強總理的帶動,5月以來氫燃料電池行業(yè)發(fā)展迅速,各地也相繼出臺了相關(guān)政策支持其發(fā)展。電車資源獲悉,深圳發(fā)布了《深圳市關(guān)于進一步加快發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的實施方案》,在方案中,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)和氫能經(jīng)濟的發(fā)展首次進入“綠色低碳產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域”專欄位置,被著重強調(diào)。

目前全球范圍內(nèi)已經(jīng)掀起諸多關(guān)于氫燃料電池汽車和電動汽車孰是孰非的熱議,國內(nèi)輿論也不乏對中國以純電驅(qū)動為新能源汽車戰(zhàn)略取向的質(zhì)疑。電車資源接下來就帶大家一起分析氫燃料電池汽車的優(yōu)點和缺點。

優(yōu)點:

1. 清潔環(huán)保無污染。

氫燃料電池工作時,向氫電極供應(yīng)氫氣,同時向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質(zhì)生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,反應(yīng)過程就能連續(xù)進行。在氫燃料電池工作的過程中,只會生成水,所以其十分清潔且環(huán)保。而且,作為周期表第一元素,氫元素取之不盡用之不竭。就憑此點,讓現(xiàn)在世界上很多國家十分青睞發(fā)展氫燃料電池。

2.能量密度高。

純電動汽車的續(xù)駛里程之所以較低,是由于其蓄電池存儲的能量有限,而氫燃料電池汽車當中的電池,只進行發(fā)電工作,并不蓄電。裝在儲氫罐(或容器)里的氫才是汽車存儲的能量,只要將氫源源不斷地提供給燃料電池,驅(qū)動系統(tǒng)就能獲得足夠的電能而驅(qū)動汽車行駛。氫的能量密度非常高,大約為1kw-h/kg,是車載鋰離子電池的10倍左右。5kg的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續(xù)行駛400km以上,而要達到相同的里程數(shù),純電動汽車則要搭載約半噸多重的鋰離子電池,相比之下,氫燃料電池堆則要輕很多。

3.安全性相對較高。

氫燃料電池由極板夾著很薄的電解膜構(gòu)成。在電解膜一側(cè)的陽極上,氫被諸如鉑一類的催化劑分解為電子與質(zhì)子。質(zhì)子可以穿過電解膜,與空氣中的氧生成水蒸氣排出,而電子則統(tǒng)統(tǒng)被電解膜攔下,集中起來生成電流。這一過程是在物質(zhì)的原子水平上發(fā)生的,從理論上講,基本沒有熱輻射,就是在實際的應(yīng)用工作過程中,電池的溫度最高也不會超過危險值,如果再采取一些冷卻措施,則溫度會更低。由于燃料電池失能甚微,即使隔膜裂了也不會發(fā)生爆炸:加之電池組件是由固態(tài)材料構(gòu)成,從根本上避免了類似于純電動汽車因電池熱失控和溶液(劑)泄漏等而導(dǎo)致的安全隱患,可獲得更高的安全性。

缺點:

1.制氫過程能量損失大。

氫氣不像氮氣和氧氣是空氣中的最主要組成因素,想得到氫氣可以通過電解水,但這可是個不太經(jīng)濟的方法,能量損失十分大。制氫要先從電解水開始,耗費電能,產(chǎn)生氫氣,氫氣再發(fā)電過程中還會有能量損失;且電解水的電目前也是以煤電產(chǎn)生為主,燒煤發(fā)電也會有能量損失。

2.催化劑金屬鉑十分稀缺。

在氫燃料電池發(fā)電的過程中需要使用金屬鉑作為催化劑,其價格非常昂貴。那么大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池,鉑金屬將會因為需求增加價格上漲,且其本身就十分稀缺。

3.加氫站嚴重不足,配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)未跟上。

盡管我國的氫燃料電車汽車發(fā)展迅速,但與日美韓等國家相比,氫燃料電池行業(yè)仍然存在許多不足,除了核心技術(shù)上的差距外,最大的問題就是我國加氫站太少。電資源了解到,目前全球建成的加氫站超過300座,但中國目前在運營的卻只有14座,其他加氫站大部分分布在日韓、歐洲及北美地區(qū)。

以上就是電車資源整理的氫燃料電池汽車相關(guān)優(yōu)缺點。目前氫燃料電池汽車還并未成為新能源汽車的主流產(chǎn)品,但在政府的推動下,它今后會發(fā)展到什么地步,又是否會成新能源汽車的終極選擇,我們拭目以待。