趣头条@一场关于氢燃料电池的拉锯战(下)


近日宝马在公布了BMW i Hydrogen NEXT动力系统的技术细节时 , 宝马集团负责研发的董事傅乐希先生表示:“我们坚信 , 未来多种动力系统将长期并存 , 因为目前还没有一种驱动形式可以满足全球客户的所有出行需求 。 从长期来看 , 氢燃料电池技术有可能成为宝马集团动力系统组合的第四大支柱 。 而这种技术尤其适合备受欢迎的BMW X家族大尺寸车型 。 ”
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宝马将氢燃料电池技术提升到集团动力系统组合的第四大支柱的重要地位上 , 与重视能源环保的各国政府的指向不谋而合 。 不仅中国在2019年将新能源“三驾马车”之一的氢能技术首次写入了政府工作报告之中 , 德国政府也将氢能技术的发展提上了新的高度:不仅交通部长表态:(实现交通零排放的)氢气是未来的燃料之一……关于氢燃料电池技术的许多研究和试点项目都已经获得政府资助 。 汽车行业应该尽快将价格适中的(氢燃料电池电动)汽车推向市场 , 向人们证明该技术的可靠与实用 。 经济部长也表示:氢燃料电池电动车辆技术的发展是汽车行业发展的绝佳机会 , 德国必须在其中发挥领导作用 。
但德国政府的“热心”推进被大众集团兜头泼了一盆凉水 , 只是比起Elon Musk简单粗暴的“mind-bogglingly stupid”的不屑一顾 , 大众好歹还是对现阶段氢燃料电池技术的发展与应用提出了有逻辑体系的不同见解 。
效率
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氢燃料电池技术最大的优点之一 , 除了唯一的排放物只有纯净的水以外 , 最重要的是 , 以现在电解和蒸汽重整制取氢气的方法 , 它可以从包括石油、天然气、生物燃料甚至污水、污泥和水中获得 , 几乎无所不在也几乎不用担心有一天会被耗尽 。 这听起来不仅比有着排放污染的传统燃油车辆有着压倒性的优势 , 甚至比可充电锂电池类电动汽车 , 都更加魅力难挡 。
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但是 , 如果将能源获取以及车辆整体制造生产中的所有因素考虑在内 , 氢燃料电池技术就和现阶段的可充电锂电池电动技术一样 , 充满争议 。 虽然前者不像后者一样涉及电池制造过程产生排放、非法童工开采原料等多方面的硬伤 , 但其在目前技术条件下的能源效率却实在让人无法直视:
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以德国为例 , 目前德国的全国交通每年大约需要消耗770兆瓦时的能源 , 传统汽油和柴油在内燃机中燃烧的效率约为20%到25% , 比可充电锂电池汽车70%-80%的能源效率低了不少(电能在传输过程中会损失约8%的能量 , 在驱动车辆行驶过程中进行电能转换时会损失约18%) 。 但是 , 作为迭代选项的氢燃料电池汽车的能源效率成绩在目前的技术条件下 , 却和传统燃油汽车基本处于同一水平线上 。
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如果氢燃料电池汽车使用从天然气中获得的氢 , 则相较于传燃油车辆对环境以及气候没有任何的改善作用 , 已经不在我们的讨论范围之内了 。 如果使用电解法制取氢气:电解过程中会损失大约45%的能量 。 在剩余的55%的能量中 , 当氢气在车辆中转化为电能时 , 又会损失大约55% 。 这意味着 , 氢燃料电池电动汽车的能量转化效率几乎只能达到25%至35%的范围 。 因此 , 有研究机构估算了氢燃料电池车辆所需电能是同样功率充电锂电池车辆所需电量的三倍 。 如果按绿色出行的零排放愿景来说 , 如果大量普及氢燃料电池电动车 , 则需要安装/铺设现在三倍甚至更多的发电设备 。 以德国为例 , 就基本不具备如此规模的电能生产能力 , 只能依靠进口 。


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