燃料的问题阅读感悟
氢燃料电动汽车是一种争议很大的车型,全球范围内只有日韩德等极少数车企研发这种车型;而这些车系在燃油汽车时代的知名度又很高,虽然从车辆技术水平和品质层面分析,可以确定给这些品牌打出大大的差评。
然而不从事相关行业的普通消费者是看不明白的,于是则对这种“舶来技术”充满了憧憬;这样的描述是比较客气的,说白了就是对洋品牌的盲目崇拜,其基础是一定无知所以盲目。氢能汽车理论上是非常愚蠢的增程技术,以2021年的动力电池的类型分析,淘汰氢燃料电池堆应当是必然的结果。
氢能汽车在分析氢燃料汽车之前必须了解一个知识点:
也就是说“氢车”也是有完整的三电系统的,其中必然包括容量与普通燃油增程汽车相当的动力电池组。而之所以需要发电增程的原因也简单,首先是动力电池的制造成本高,以大容量做到超长续航会让车辆的价格很高而失去市场;其次则是充电的便利性差,在户外不方便充电的时候会亏电抛锚——在这两个方面上,氢燃料电动汽车都更差!
「制造成本」的问题曾经是动力电池的问题,但一直都是氢燃料电池堆的核心问题;因为这种发电电池堆的核心材料是“PT·铂金”,这种贵金属是要几百元一克的哦。而制造一个小功率的电池堆也需要几十克的铂,楞大一枚铂金戒指也不过十克左右,算上工费也要数千元了。
所以发电效率很一般的燃料电池堆的制造成本都要三万元左右,这是个什么概念呢?如果了解动力电池的制造成本之后,对于氢燃料电池堆的存在必然会感觉到讶异——堤高于岸才会选择这种技术。
动力电池有三种主流类型,进口美系新势力品牌用镍钴铝电池,因其热失控极限很低所有其他车企基本不用;普通电动汽车多使用镍钴锰三元锂电池,但这也只是曾经了,2021年的数据有了很大变化。
未来的动力电池会以第二种磷酸铁锂电池为核心,因其能量密度做到了与镍钴锰电池相当,安全性能与使用寿命都有倍数级的提升。重点是制造成本可以下探最高⅔,很多铁锂电池1kwh可以低至不足500元。
问题来了:氢燃料汽车首先是电动汽车,那么算动力电池为20kwh容量,燃料电池堆的制造
成本按照3.5万为参考;以燃料电池的成本直接扩容动力电池组,容量可以增加70-90kwh不等的标准……再加上原先的20kwh则可以达到100kwh左右。
目前NEDC-600km左右续航的电动汽车,用铁锂电池也不过是75kwh左右而已;也就是说用“燃料电池+动力电池”组合的成本,可以直接让让电动汽车的续航里程达到800-900km,燃油汽车不加上“副油箱”怕也只是500-700km的续航能力而已,此时为什么还要用氢能增程再用动力电池驱动汽车呢?
1:使用氢能增程电动汽车绝对不方便!因为液态氢的运输与贮存都有超高要求。其能量密度达到“TNT”的35倍左右是核心问题,增程续航能达到500km左右的氢车需要5-6公斤的液态氢,这就等于随车携带「175-210公斤」的“梯恩梯”。
要知道一公斤的“梯恩梯”相当于200枚手雷,按照五公斤的容量计算等于多少呢?可想而知这些车似乎是有些“吓人”的,那么建立储能比较夸张的贮氢站应该如何选址呢?所以就没有什么加氢站了,日本推广氢能电车比较早但也只有几百个,国内也有车企尝试过但却只有几十个;而加油站有十万座左右,高速公路沿途都有充电站。
2:使用氢能增程电动汽车绝对不便宜!首先燃料电池的制造成本很高,电动汽车本身也不低;两者合一后的价格肯定更高,于是很多日本车企打造得毫无亮点的氢车,价格都要四五十万。
这些车是没有市场空间的,即使量产上市也绝对是冷门车;其次制氢的成本也非常之高,而且都不环保。常规的制氢方式包括以煤炭石油天然气为基础制氢,以不可再生且会产生碳排放的常规燃料制氢是没有意义的;其次则是电解水制氢和水铝制氢,制备铝本就是重排放行业,所以这种技术也可以否定,剩下的就只有电解水制氢了。
3:电解水制氢损耗很大,消耗60kwh的电能制备一公斤氢,再用氢于燃料电池堆中发电则能获得20kwh左右的电能;这种损耗标准比使用内燃机增程发电还要高,所以新能源增程客车都用柴电系统。
所以电解水制氢首先是不划算的,有种说法是用弃电制氢等于废物利用,这样的氢能就算清洁且能够控制成本了;但是弃电的比例在逐年减少,究其原因不排除有电动汽车动力电池梯次利用的推动。动力电池被汽车淘汰后可用于电站储能,这是减少弃电的重要方式。那么在没有弃电可用之后,成本还能控制吗?
综上所述,氢燃料的制造成本相当高,日本的加氢站的氢价折算后要超过60元一公斤;按照一公斤百公里的理想标准计算,用车成本与2.0T的燃油汽车相当——是电动汽车的十倍左右。
氢燃料增程式电动汽车既没有低廉的购车与用车成本,也没有便利的补充能源的方式(基础),而且制氢并不环保;所以这种技术实在看不到有什么前景,在动力电池制造成本下探之后,氢燃料技术还是留给日本车企去玩了,毕竟它们的PT储能高到不好消化。