未來新能源汽車應(yīng)該是電動(dòng)車和氫燃料電池汽車在較長一段時(shí)間內(nèi)會共存互補(bǔ)。
工信部表示,將高度重視氫燃料電池的研發(fā),相比電,氫燃料更環(huán)保。汽車壓縮氫的功率具有近40000瓦的比能,每公斤鋰離子電池最多只能有2個(gè)小時(shí)的單位能量,每公斤278瓦時(shí),但大多數(shù)降到167瓦時(shí),是236倍,氫氣的每千克能量,以及它的能量密度和輕質(zhì)自然壓縮氫氣和燃料電池可為汽車提供動(dòng)力。
我們先深入研究氫的生產(chǎn)過程,氫氣車可以開到需要生產(chǎn)氫氣的道路上,但是氫不是現(xiàn)成的能源,即使氫是宇宙中最豐富的元素,通常存儲在水碳?xì)浠衔镏?,例如甲烷和其他有機(jī)物質(zhì),使用氫作為能量存儲機(jī)制的挑戰(zhàn)之一是能夠有效地從這些化合物中提取。
目前常規(guī)制氫方法主要有三種,一是以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫,二是工業(yè)副產(chǎn)氣制氫,三是電解水制氫。全球范圍內(nèi)主要是使用天然氣制氫,我國由于煤炭資源比較豐富,因此主要使用煤制氫技術(shù)路線。
氫燃料電池本身不會產(chǎn)生污染,如果我們想假設(shè)未來的情景中碳排放量盡可能少,電解利用電流將氫從水中分離出來,該過程所需的電力可以由可再生資源提供,能源效率約70%。如果使用傳統(tǒng)的電解氫燃料電池,在汽車甚至啟動(dòng)引擎之前,一種稍微更有效地方法產(chǎn)生氫是使用這種方法的聚合物交換膜電解,能源效率最高可達(dá)到80%。
下一個(gè)獲取氫燃料的障礙為道路上電池車是純凈的運(yùn)輸和儲存,如果我們假設(shè)氫氣是像這樣在現(xiàn)場產(chǎn)生的,則為氫氣加油站,那么我們就消除了一個(gè)能源槽,我們可以將氫壓縮到大氣壓的790倍,但是消耗的能量約占?xì)浔旧砜偰芰康?3%,而氫氣的特性意味著比除氦氣以外的其他任何一種氣體都更難液化。
氫燃料電池續(xù)航能力強(qiáng),安全性高,但是由于目前氫氣制取成本還比較高,加氫站設(shè)施建設(shè)不足,而鋰電池技術(shù)成熟,價(jià)格相對優(yōu)惠,在較長一段時(shí)間內(nèi),氫燃料電池和電動(dòng)車將會同時(shí)并存互補(bǔ)。