新能源不只純電動 氫燃料電池正在路上
來源：亞洲新能源汽車網
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發布日期：2020-04-22
在過去的數年里，中國、歐洲等地大力推行電動車，并推出了眾多扶持政策，但時至今日，電動車還是沒能風靡全球，市場規模也不盡如人意，主要原因為電動車的續航里程短、充電速度慢等瓶頸問題尚未得到解決。在這種大背景下，氫燃料憑借著密度高、加氫速度快等優點引起了市場的注意。與電動車相比，氫能源汽車在很多方面都有優勢，最為明顯的便是續航里程。過去十年里，電池的能量密度提高了數倍之多，電動車的續航里程也從100km+提升到了700km+。如今若想繼續大幅提升能量密度，則需要升級電池的正/負極材料，但目前正極材料的鋰已經是原子量最小的金屬元素，所以說鋰電池能量密度的上升空間非常有限。而氫燃料電池的能量密度是鋰電池的數十倍乃至上百倍，目前小鵬P7是國內續航里程最長的電動車，為706km，而將在今年上半年上市的海馬7X氫能源車的續航里程達到了800km，所以在續航里程層面，氫能源汽車的先天優勢更大。電動車過長的充電時間也讓很多車主頭痛不已。電動車電池的承受能力有上限，過高的電流不僅會對電池造成傷害，甚至還會引起事故，所以現在電動車的充電時間短則2、3個小時，多則7、8個小時。相比之下，氫能源汽車的工作原理類似于燃油車，加氫時間也只需要3-5分鐘，從根本上解決了充電時間長的問題。氫能源汽車還有諸多優勢，其一是真正做到了零排放，液態氫作為燃料與氧氣結合后，只會產生熱量和水，沒有任何有污染的氣體。其二，氫能源還可再生，更符合未來發展的大方向，除了工業副產品制氫之外，還能通過煤制氫、電解水制氫等方式獲得。雖然獲取氫的方式有很多，但每種方法都存在局限性。例如天然氣制氫需要以化石燃料作為原料，本質上并不環保；焦爐氣制氫利用的是煉焦的副產物，生成氫氣的同時，還夾雜大量污染物；甲醇裂解制氫成本低、無污染，但該方式無法大規模生產。此外，氫能源汽車配套的基礎設施建設也未成規模。與電動車不同，氫能源汽車無法在家里加氫，只能依賴加氫站，但無論是國內還是國外，加氫站的建設都較為匱乏。截至2020年1月，國內僅建成了61座加氫站，遠不及公共充電樁的數量，更別提數以萬計的加油站了。所以說，想要全面推廣氫能源汽車，前提是加氫站具有一定規模。值得一提的是，雖然現階段氫能源汽車面臨很多問題，但整個體系正在不斷完善。例如我國計劃到2020年加氫站數量達到100座，2030年達到1000座；韓國計劃到2025年打造年產量為10萬輛的生產規模。同時，存儲氫氣用的氫壓力罐也正在不斷改進，金屬儲氫、玻璃微球儲氫、吸附儲氫、有機化合物儲氫等都將在未來2-3年面世，以此來增加氫能源汽車的安全系數。氫能源汽車的前景十分明朗，世界各地的車企紛紛加碼氫能源領域。亞洲方面，國內的吉利汽車、長城汽車、上汽集團已經小有所成，紛紛對相關燃料電池公司完成了收購，其中吉利汽車還在2019年發布了2款氫能源客車；豐田汽車作為氫能源領域的先行者，旗下Mirai車型已經推出了第二代，將于今年年底在日本、北美以及歐洲等地開始銷售；韓國對氫能源汽車的終極目標是到2040年累計產量達到620萬輛。在歐洲地區，寶馬集團在4月13日首次公布了BMW i Hydrogen NEXT動力系統的技術細節，并將在2022年基于當前的X5車型，對氫燃料電池動力系統實驗性地進行小規模量產。同時，寶馬官方還表示，氫燃料電池技術有可能成為該集團動力系統組合的第四大支柱；奔馳在2019年亞洲CES車展上推出了旗下首款氫能源汽車——GLC F-CELL，目前該車已經在德國本土交付。美洲地區，通用汽車早在2013年7月就與本田達成合作協議，共同開發新一代燃料電池系統和氫儲存技術。到了2017年又與本田汽車成立了合資公司，二者致力于將氫燃料電池系統投入量產，并為未來的氫燃料電池產品提供技術和動力儲備。寫在最后：無論國內還是國外，氫能源汽車的發展都正處于起步階段，安全、成本、配套設施等方面尚未完善。與乘用車相比，氫能源在商用車領域的發展稍顯迅速。數據顯示，2015至2018年間，我國氫燃料電池汽車銷量分別為10輛、629輛、1275輛、1527輛。2019年，我國共生產氫燃料電池客車1335輛，氫燃料電池專用車1683輛，總計3018輛，上漲趨勢明顯。筆者認為，隨著技術的成熟及政策的支持，氫能源很可能重新定義未來的汽車工業。
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