来源:汽车科学岛
氢能汽车在庚子年间热度从居高不下到几乎被行业边缘化,原因是基于制氢、运输、成本、安全与性价比五个方面的缺陷(非缺点)。2021年氢能汽车应当会彻底被淘汰,下面就来盘点关于氢能汽车的误解以及一些错误的尝试吧。
氢燃料汽车的本质水氢能汽车的概念氢气传统制造方式氢能推广普及初衷AIP技术存在意义关于氢燃料汽车最多的误解是把「氢气当做燃料」,也就是用于热机的能源,以燃烧的方式转化动力;这是大错而特错的解读!咱们先来解析这个的问题。
什么是氢能汽车
氢气的燃烧火焰温度在空气中的当量燃烧标准为1430℃(摄氏度),这个是非常尴尬的标准;因为汽油的当量燃烧标准为1200℃,比氢气低也许还能体现其优势,但是柴油的相同标准温度却有1800℃,也就是说以氢气作为燃料并没有柴油的价值高。
在工业领域使用的“气割”除乙炔以外则为氢气和LNG,氢气在氧气中当量燃烧的火焰温度可以达到2800℃!那么想要以氢气作为燃料则不增氧毫无意义,压缩增氧后的火焰温度又太高,普通内燃机从材料到机油润滑系统都难以承受这么高的温度;所以在汽车维护项目中的「氢氧除积碳」也是昙花一现,能烧蚀掉少量积碳但也会严重损伤发动机。
问题:既然氢能并不是作为内燃式热机的燃料,其功能到底是什么呢?
其实氢燃料汽车的本质是【电动汽车】,只是在电车的基础之上,加上一套由氢氧进行化学反应从而产生电流的化学发电器的「增程式电动汽车」——氢燃料汽车的准确定义应当为“氢燃料发电器·增程式电动车”,核心总成包括以下五项。
动力电池组发电电池堆电机电控基础车身这就是“氢车”的本质了,然而这种技术是绝对不会被普及的;因为从制氢到运输再到超大的能量转化损耗,决定的结果是使用氢能发电的背后的排放与成本,要比主流的柴电或汽油増程器系统还要高得多!所以以公共汽车为主的机动车,使用的均为柴电增程器,那么水氢汽车又是个什么东东呢?
氢能的制造方式多种多样,其中包括电解水制氢;“水动力”的汽车是直接加水,通过原车动力电池组在车身上进行电解水的化学制氢,之后再用氢能在氢燃料电池堆里发电,电流为电池组充电并同时为电机供电以驱动车辆——这里的核心是动力的电池组。
用原车储电“先解水制氢”再“耗氢发电充电”,这不是有病吗?与其绕一个大圈子弄出来氢,为什么不直接用动力电池驱动车辆行驶。要知道如果动力电池组有100kwh的容量,先制氢后发电过程中产生的损耗,只能让得出的电剩下30kwh左右!很显然这是愚蠢的做法,所以水氢汽车直接被淘汰。
但是这种技术的淘汰直接说明了以日韩与德国为首推广的氢燃料增程式电动汽车也应该淘汰,因为这些车只是把“水氢系统”从车上“卸下来”而放在普通汽车爱好者看不到的背后;说白了就是在掩饰问题,把巨大的能耗与排放放在看不见的地方,这叫做掩耳盗铃、相信这种技术有前景只能说明对技术一无所知。
02制氢方式
电解水制氢是非常差的方式,比如丰田汽车的掌门人「丰田章男」近期放话说“电动汽车被过度炒作”,这话就像放屁一样,为什么这么说呢?因为这老鬼子只口不提其推广的氢能汽车的本质是电动汽车,只是说日本的电能主要依靠火电(85%左右),推广电动汽车会造成日本传统能源“荒”。
然而这些都是站不住脚的说法,日本的石油煤炭主要依靠进口,但是制氢的主要方式仍旧为【PDH·丙烷脱氢】技术。这种技术只要是为了制造丙烯,氢能是副产物,而丙烷正是石油分馏的产物!那么日本依靠进口石油的日本为什么不好看能源安全问题呢?因其美国的看门狗。
「丙烷脱氢」的制氢方式已经造成了丙烯的供大于求,这是日韩德三个国家推广氢燃料汽车的结果,不过影响时间不会很长。因为探明石油储量容不得再去制氢了,以汽车保有量的增速,全球年均石油消耗量看向60亿吨,探明储能能用30余年就算理想了。
那么PDH技术不能考虑之后,使用电解水制氢着实会造成日本的电荒,结果会怎样呢?中国是电力大国,火力发电的体量很大,不过占比已经越来越低,清洁发电的占比已有30%以上。所以这些顾虑在国内并没有,所以日本氢能株式会社的社长龙野广道表示要把重心放在中国汽车市场,然而这种说法很混蛋。
增程氢车的缺点
1:用于化学发电的氢燃料电池堆成本非常高昂,功率非常小的电池堆也要数十克的【PT·铂金】;这种材料也就是俗称的白金,一般的白金戒指也不过≤10克,算一算仅仅PT的成本就会让这种车的价格达到什么程度吧。可以说综合品质相当差的氢能增程车也要三四十万元,动力堪比凯美瑞、续航堪比特斯拉,这种车定出这种价格是要哄傻子吗?
日本之所以不惜代价推动氢能技术的发展,核心因素是在化油器时代囤积过量的PT;但是化油器技术很快被电喷技术取代,这些PT就只有以制氢的方式去消耗,但是我们没有这种刚需,日系汽车存在什么问题与其他国家的汽车工业何干呢?
2:氢能增程汽车的高压罐储备的是「液态氢」,其能量密度相当于35倍左右的T-N-T;这种燃料主要用于航天领域,比如下图的日本的火箭,出现问题后的状态大致就是这样了。曾经粗略计算过一台5kg左右的氢车,如果在碰撞中泄露并出现明火引燃,结果总能是轻易毁掉一个街区。
这种车还是用于日本本土比较合理,韩国和德国推广这种技术也是很有勇气的;然而这些二战的战败国想怎么折腾是它们的事情,在其他区域推广就显得不合理了。
日韩德这些国家对氢能技术的热衷只是因为不能拥有核武,所以日本的苍龙级潜艇使用的API技术就是氢燃料增程;但如果允许有核武的话,相信这些曾经的邪恶轴心的热情会很高,而且会更邪恶。
然而单纯依靠军工领域还是无法快速的完成PT的消耗,所以转型汽车的生产就显得很重要了;但是这种车辆的问题毕竟太突出,即使是支持日系汽车的日本人在其本土市场也基本不接受,多年的努力只换来了5位数左右的保有量,这个标准基本预示了氢能增程汽车最终必然消失。
(1kg-H2成本超过60¥,综合难以达到100km的续航,此类车不仅不环保,同时是买的贵用的也挺贵)
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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