对不起,这些年你可能买的都是假“新”能源汽车

Joker 7年前 (2017-02-06)

目前新能源汽车大规模使用锂离子电池,而能量来源就是我们日常使用的电能,称为“新”能源难免有点牵强。

首先,在文章的开头,镁客君想先表明一下自己的观点,未来汽车的驱动方式必然会被电机所取代,也就是我们所熟知的新能源汽车,这是一个大趋势。但是,今天镁客君想和各位探讨的问题是能源,也就是驱动汽车前进的能量来源。

对不起,这些年你可能买的都是假“新”能源汽车

目前市面上常见的新能源汽车无非分为如下几种:纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。上述几种新能源汽车根据使用能源的不同,又可以分为锂离子电池和燃料电池。而燃料电池中,目前推广使用的大多为氢燃料电池。

当然,其他新能源汽车的能量来源还包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车,但是这类技术大多尚未成型,所以这里不做深入。

现在的新能源汽车就更加环保吗?

曾几何时,人们开始对环保的意识愈发强烈。而此时的新能源汽车开始和环保画上等号,多个国家和政府都给出各种优惠扶持政策,来促进新能源汽车的发展。目前新能源汽车上路行驶的已经越来越多,行驶过程中确实可以做到零排放,可以说和传统内燃机汽车相比确实环保了很多。但是,电力来源和电池寿命到期后的处理问题,依然离不开“污染”两个字。

确实,就算电动汽车不出现,电厂依旧会运行,依然会生产那么多的电。但是,就现有新能源汽车技术来说,在减少了污染的同时,还转移了一部分污染。

对不起,这些年你可能买的都是假“新”能源汽车

2016年我国发电量数据显示,火电占比为56.79%、水电占比为17.43%。也就是说,通过煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧所产生的热能,转换为动能以生产电能的方式,仍然占据我国总发电量的50%以上。

作为全球顶尖的新能源汽车品牌,特斯拉旗下的Model S行驶1公里需要消耗444w的电量。也就是说,根据1瓦/时=0.5克二氧化碳排放量的计算标准,特斯拉Model S每公里会排放222克的二氧化碳,而同级别的燃油汽车仅为200克/公里。

说句题外话,目前新能源汽车所使用的电能,和我们的日常用电并无区别。那么问题来了,人类用电已经有上百年的历史,“新”能源汽车的定义是否需要再严谨一些?

氢能源或许有望取代现有锂离子电池汽车

对不起,这些年你可能买的都是假“新”能源汽车

现有的很多新能源汽车大多使用的都是锂离子电池,主要是由于使用锂离子电池的电动车在开发成本上,要远远低于氢能源。但是,之所以说氢能源或许有望取代现有锂离子电池汽车,离不开如下几点:

氢能源更加安全

其实不论是新能源汽车,还是传统汽车,安全的重要性不言而喻。只是新能源汽车还要强调电池的安全性。

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目前大规模的应用于新能源汽车上的锂离子电池,已经引发过很多次爆炸事故。而且不光光是汽车上的锂离子电池,去年最著名的三星爆炸门事件中,Note7中所使用的也是锂离子电池。所以,目前在锂离子电池的生产和使用过程中,安全性问题已经逐渐凸显出来。

而使用氢能源的燃料电池则安全的多。有机构经过测试表明,即使是在工作状态下对燃料电池堆进行穿刺短路,也不会引起电堆火灾和爆炸发生,这主要是因为电堆内部氢气的量并不大,而且氢气阀门可以迅速被切断。

氢能源性能更好

众所周知,考量新能源汽车的一个重要指标就是续航里程,而里程的长短大多由动力电池系统所能够释放出来的电能决定的。这里就能够明显看出锂离子电池和氢能源燃料电池的最大区别:一个是“蓄电”,一个是“发电”。

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锂离子电池想要释放更高电能,就需要成为高能量密度电池,技术上就得提高电池工作电压或者提高正负极材料的比容量。但是,目前技术上还难以满足。

氢能源燃料电池则更像是一个“发电机”,燃料和空气分别送进燃料电池就可生产出电能。所以说,氢能源燃料电池的能量密度并不取决于燃料电池电堆本身,而取决于其携带的氢气重量。

而且,目前锂离子电池能量密度可以做到220Wh/Kg左右,而氢能源燃料电池可以很轻松达到600Wh/Kg,未来还有望突破1000Wh/Kg。

氢能源可以像加油一样快捷

对于目前市面上很多新能源汽车来说,日常使用时最头痛的就是充电难问题,不仅是找不到地方充电,更麻烦的在于充电时间过长。虽然现在有很多快充技术,但是充电时间的缩短,也就意味着电池寿命在快速受损。特斯拉此前也提出过更换电池的解决方案,但是拔插式的电池也会带来譬如电气绝缘等问题,所以也并没有大面积推广。

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而氢能源燃料电池则可以和加注汽油一样,加注氢气,这一过程往往只需要2~3分钟就可以完成。

“新”能源的推广,还有待技术先成熟

通过上述的对比,不难看出氢能源燃料电池无论从安全性能、使用性能、清洁程度上,都明显优于现有锂离子电池。那么为何不能实现大面积推广呢?主要原因可以归结为一点,成本过高。

因为在制造过程中需要用到贵金属铂作为催化剂,而铂较为稀缺,氢能源燃料电池的目前的价格也就非常高昂。再有就是基础建设方面,一个普通的充电站建设成本可能只有10万美元,甚至更低。而一个氢气燃料站的建设成本可能是充电站的20~30倍。

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但是,一项新技术的诞生到商业化,其中很重要的一点就是解决成本问题。而且日本丰田公司已经在着重解决氢能源生产依靠铂的问题,希望通过最大程度降低铂的使用,进而大幅度降低成本。

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所以说,待技术成熟之时,就是氢能源推广之日,而“新”能源汽车也可以真正成为使用新能源驱动的汽车。

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