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燃料电池VS纯电动谁会是新能源一哥

发布时间:2020-04-23

现如今,新能源汽车已经成为一种未来趋势这已是不争的事实,各大车企都在不遗余力的追赶潮流让人不禁感叹道,清洁能源真的到了黄金时代。不过在新能源内部,&ldquoⅢ;帮派斗争”已经初现端倪,燃料电池(Fuel cell)和纯电动的战争已经开始,那今天就让我们简单分析一下,燃料电池or纯电动谁才是未来新能源领域的一哥?

一、燃料电池“风流史”:

说起燃料电池,我想大部分人对它并不是特别熟悉,因为燃料电池在实际生活中的应用并不广泛,但如果谈起燃料电池的历史,它算是非常久远。在1838年,燃料电池的原理就由德国化学家克里≡斯提安?弗里德里希?尚班(Christian Friedrich Scↅh?nbeiⅦn)提出,而在随后,英国物理学家威廉葛洛夫基于尚班的理论,对燃料电池的原理进行了Ж验证,并在1842年将燃料电池设计草图登刊发表,引起了科技界的讨论。

其实燃料电池的概念诞生很早,只是由于当时技术限制,直到⿷近些年它才逐步进入民众视线。(图为燃料电池演示模型)

早先的燃料电池体积都相当巨大,并且运用领域也局限于航空、军事等高尖端行业。

既然理论得到了充分验证,那燃料电池的首次应用是在美国的双子星航空计划中,而在汽车领域的应用则需要追溯到1991年。在上世纪90年代初,罗杰比林期(Roger Billings)发明出世界上首个应用于汽车的氢燃料电池,而在1994年得益于质子交换膜燃料电池在技术上的突破,奔驰生产出第一▒代燃料电池汽车necar1,从此各家车企纷纷投入到燃料电池的研发当中,开创出一股风潮。现在奔驰的GLC F-CELL、丰田的Mirai(未来)无疑是燃料电池汽车界中的代表车型。

得益于质子交|︴()〔〕换膜在技术上的进步,在1991年奔驰生┎产出第一代燃料电池汽车necar1,而在今天奔驰也制造出最新燃料电池汽车GLC F-CELL。

在奔驰之后,各大车企纷纷投入到燃料电池的研发之中,现在丰田的Mirai(未来)无疑是燃料电池汽车界的代表人物。

二、燃料电池技术原理,你就当看得懂:

其实燃料电池的技术原理并不复杂,简单言之,它就是通过氧化还原反应,将燃料中的化学能直接转换成电能的一种技术︵。如果将蓄电池比喻为蓄能站,那燃料电池无疑就是※发·。电站,只要有源源不断的燃料,那化学反应就不会停止,这样的优势无疑就在于它可以为设备提供出稳定不间断地电力,直至燃料耗尽。

其实燃料电池的技术原理并不复杂,简单来讲就是通过氧化还原反应,将燃料中的化学能直接转换成电能的一种技术。

燃料电池可以为汽车提供出稳定不间断地电力输出,⿱这就是它最为❤☜明显的优势之一。

目前燃料电池的种类有许多,但工作原理都大致相同。在汽车领域使用的燃料电池大多为质子交换膜燃料电池,因为这种电۩池具有发电效率高、输出比功率高、使用寿命长、噪音低等特点,所以它成为燃料电池中的主流选择并不稀奇。并且质子交换膜燃料电池♯♮在实际中的表现也完全可以满足汽车厂商的要求,这才是它存在的最大意义。

质子传导燃料电池示意图

质子交换膜燃料电池在实际中的表现可圈可点,所以它成为了汽车厂商的不二选择。

除去发电效率,质子交换膜燃料л电池在结构上也较为简单,电极(Electro┆┇de)、电解质隔膜(Electrolyte Mem◆brane)、集电器就是它的主要构成。所以它想在技术上有所突破,其相对于技术复〦杂的燃料电池而言可能更加容易,这也是为何汽车厂商选择它的一个重要原因。

汽车厂商所追求的燃料电池必然是结构简单且成本可控的,它们最〓终的目的仅仅只是盈利罢了。

三、燃料电池有何优势?

如果我们先β抛开燃料电池的技术难题不谈,我相信它的优势还是相当明显的。咱们且不说燃料电池汽车的续航里程相较于纯电动汽车要高出不少,仅仅就是&ldqu╞o;氢”动力这一项就足以领先内燃机和纯电动,△毕竟氢作为世界上最丰富的元素,又作为可再生能源,无疑是燃料的最佳选择。

氢气作为世▉界上最丰富的元素,又作为可再生能源,无疑是汽车燃料中最佳的选择。

并且在这个环保至上的年代,氢的能量转化效率超过了5〾0%,且排放物只有水,这无疑就是零污染的典范。

燃料电池汽车所排放出的产物只有水,这绝对算是零污染的典范。

其实燃料电池的优势还有很多,但大部分人对于燃料电池的接受程度并不高,这可能是由于它的商用计划一直不顺利,并且安全方面被人所担心¤的缘故吧。不过随着丰田Mirai、HondaFCV Concept、现代ix35 Fuel Cell等车型的频繁亮相,大家对于燃料电池汽车有了进一步认识。

其实燃料电池汽车一直不被世人所接受的主要原因依旧是安全问题,但随着越来越◤多燃料电池车型的出现,人们正在逐步改变对燃料电池的看法。

其实要说起燃料电池汽车界的代表车型,我觉得必属丰田Mirai莫属,作为世界上第一款量产发售的燃料电池车型,它真的让我们看见了燃料电池未来的希望。

如果谈起燃料电池汽车界的代表人物,我觉得非属丰田Mirai莫属,作为世界上首款量产发售的燃料电池车型,它让我们看到了燃料⿰电池未来的希望。

丰田Mirai采用了前驱布局,驱动电机位于发动机舱内,最大功率114kW,0-100km/h加速10秒,其在动力性能上和普通内燃机车型相差无几,值得欣慰。

除了性能,Mirai的售价也是它的一个亮点,约合37万人民币的价格相对于之前燃料电池汽车的制造成本下降了约100倍!不得不说这是丰田的一个飞跃性进步。

而650km续航里程,3分钟加满氢气这都是Mirai的成功之处,所以将它比喻为燃料电池的先驱者一点也不为过分。

并且在Mir↗ai上市之后,丰田宣布了向全球企业免费开放其燃料电池的5680项专利,这其中包括Mirai的1970项关键技术,不难发现,丰田正在逐步推广燃料电池汽车的发展。

丰田为了推广燃料电池技术,免费开放了专利使用。

四、问题依旧巨大的燃料电池:

不过,燃料电池虽然看起来♦相当美好,但依旧存在许多问题,技术、基础设施、民众接受率、氢气提取效率等都是摆在企业面前的难题。

虽然在Mirai正式销售之后,燃料电池的未来看〒起来相当美好,但其在技术、基础设施建设等问题上依旧存在巨大问题。

我们以氢气提取为例,虽然氢气是这个世界上最为丰富的元素,但是燃料电池所需要的氢气并不是随意含有氢元素的物质就能够满足的。在现阶段制氢过程中,提取效率普遍低下是其共通现象,并且在制取过程中,也会产生大ц量碳排放,这就和用火力发电为纯电动汽‰车供电相似,究竟是否⊙真的环保有待考究。

在氢气提取过程中,提取效率十分低下,并且也会产生大量碳排放,这就让人们思考燃料电池是否真的环保?

而在看看加氢设施的建○设,突然感觉充电站数量真的好庞大!果然“钢铁侠”马斯克在谈及燃料电池未来发展的时候表现出的不屑是有原因的。

现如今加氢设施的建设不提也罢!

五、简单聊聊纯电动汽车吧:

说完燃料电池,咱们看看纯电动汽车。近几年,纯电动汽车的发展可谓风生ж水起,一时间纯电动汽车大有三十年内取代内燃机占领地球的势头。

现如今,公交车都在向着电动化发展,不得不说纯电动汽车已经♡迎来了它的首个黄金时代。

按照现在的势头,纯电动汽车大有三十年内取代内燃机成为地球“霸主”的样子,不过真的是这样么?

仔细想想,除了特斯拉之外,电动汽车靠ζ谱的究竟有多少呢?我想这❤也寥寥无几,续航里程、充电问题依旧是摆在消费者面前的难题。现如今选择纯电动汽车的要不就是极端环保主义者,要不就是受到政策限制,只能购买纯电动汽车的人,自己心甘情愿去选择新能源车型的其实并不多。

其实在我的印象中,电动车除了特斯拉、腾势等一些高端产品外,靠谱的并不多。

在购买电动车的人群中,绝大多数都有着不可言说之痛,不过也有购买电动跑车的人们,他们的目的是为了提升生活档次,和普通人群截然不同。

现如今新能源汽车的优势就在于,它拥有了最为基础的充电设施,可以解决一定基数的电动车充电问题。并且在充电站建设数量上,也呈现出直线增长态势,这是加氢设施根本无法比拟的,所以在基础设施建设方面,充电站远比加|氢设施成熟。

在基础设施建设上,充电站相对于加氢设施而言成熟许多,这也是纯电动汽车相对于燃料电池汽车最根本的优势所在。

而在技术方面纯电动也要ё-比燃料电池成熟许多,我们就以最基础的电池来讲,虽然纯电动电池制造成本依旧高昂,但已处在可控范围之内,其性能也都相当可靠。而燃料电池由于制造工艺复杂,依旧很难大批量产,并且其使用的主要催化材料铂金属的价格也居高不下,属于不可控制变量,仅仅这一点,纯电动也优势巨大。

现如今,纯电动汽车的制造成本已经处于可控阶段,其车辆核心电池的技术相当成熟,而石墨烯的出现更可能加速纯电动汽车的发展。

燃料电池由于主要催化材料铂金属的价格昂贵,所以燃料电池的成本依旧处于车企不可控制的状态,这才是燃料电池量产的最大阻力。

要说纯电动或者燃料电池哪种类型更具优势?我觉得从长远的角度来看,两者不分伯仲。为什么这样说呢?因为技术是一种神奇的东西,我们不知道燃料电池未来可以走多远,但从现在的角度来看,它正在逐步★成熟,起码Honda Clarity FCV、Tucson Fuel Cell等车型的亮相意味着燃料电池汽车已经具备了生产基础。

从长远的角度来看,燃料电池和纯电动的竞争可能不分伯◀仲,毕竟技术一直在进步,未来如何发展我们也无法预测。

而站在现阶段来讲,燃料电池的发展已经步入正轨,逐步走向成熟已是不争的事实。

纯电动现如今最大的优势就在于它已经步入初步成熟阶段,这是燃料电池很多年都追赶不上的,并且在政府的大力推动下,纯电动汽车也在蓬勃发展,有着光明的未来。如此看来,想要让它们分出个谁高谁低显然不太现实,未来它们相互依存也未尝不可。

纯电动汽车的发展已经步入初步成熟阶段,其在政策的支持下,发展速ы度要超出我们想象。

在未来,纯电动汽车和燃料电池汽车相互依存的可能性非常之大,毕竟两者都是顺应时代发展的产物。

其实除了燃料电池和纯电动,现在从内燃机向新能源过渡的最佳方案应该是混合动力。毕竟混动技术已经成熟,其续航里程和油耗也有着优秀表现,在新能源车型远未成熟之前,不失为一个理想的选择。

从实际情况来看,混合动力是内燃机向新能源过渡的最佳选择。

我隐约听见有人说天然气动力,在几年之前,天然气动力的确红极一时,让人看到了一丝希望。不过在现如今大街之上,跑着的天然气汽车绝大多数都是出租车或者公关交通工具,私家车采用天然气动力的寥寥无几,毕竟天然气作为易燃易爆物品十分不安全,民众接受程度也相当之低,这就导致了天然气动力半路夭折。

天然气汽车?在经过实际验证之后,广大民众表示将天然气作为动力实在有些不靠谱,还是发展纯电动吧。

编辑点评:其实在技术快速发展的今天,我们谁都不得而知未来汽车的主要动力是什么,可能Ф再过百年,核燃料成为了汽车的主要动力来源。但不管发展何种车型,其目的都┖是为了保护环境,服务用户,所以管它是纯电动还是燃料电池,只要有益于生活就够了不是么?

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