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氢燃料汽车的现在与未来

作者:时间:2018-07-30来源:网络收藏

指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置(单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”,也曾出现过,比如宝马的7系)。氢车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车样,因此氢车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。下面就随汽车电子小编一起来了解一下相关内容吧。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201807/384526.htm

●追求终极化的汽车

当代清洁能源汽车已进入一个多元化、多样化、多维化发展的世纪,在电动汽车领域,特别是纯电动汽车的发展居主导地位,不过要说明,FCEV也是属于电动汽车序列中一种重要的,理想的新兴产品。

当代,全世界,当然也包括我国正掀起一股FCEV热,这是由于FCEV在相当长时间的创新,积累,进化的实验性试制和试用过程中,已经在相关的不少科技领域取得突破性进展,这无论是在原理上验证,结构上整合,功能上进步都有了很好的显现,已形成一种波浪式轧迹上的跃迁,可以说我们已经看到了FCEV走向产业化的总趋势。

由此国内外一些科学家、工程师、学者和企业家再次提示:FCEV可能是汽车一种终端产品,而且会很好的引发令人十分向往的氢经济社会的来临。在最近的一些汽车产业论坛上,汽车及相关业界人士对发展FCEV表现出更有信心,认为不应再停留在示范上,而应该大力推动商业化的进程,这是对推动实体经济向新型方向发展,推动汽车产业由大变强的有力举措之一。

那么到底FCEV有那些优势呢?请看,作为FCEV主要能源的氢,能量密度相当的好,我们以世界标准的KW·h/kg为系数,为33.3,天然气13.8,汽油12.1,煤气8.4,比汽油高出2倍多;氢作为二次能源,其资源十分丰富,只要有水就可以制氢,还有其他众多产氢方法,是人类社会用之不尽的“氢矿”;FCEV运行中排放出只是水,无论是对大气的污染还是温室气体都应是“零”;当前FCEV一次充气,可跑700公里,充气只用3分钟,而且还在不断提升之中;当前FCEV的制氢用氢成本昂贵,但要多看前景,可能10年前后,可达到与传统内燃机运行同等价格,然后继续下降,到2050年基本上可能实现氢气零成本运行;不久未来同样可以出现FCEV的智能化车辆,特别是要注意克服氢能不安全运作一些隐患,成为更安全的产品。

氢燃料汽车的现在与未来

当然,当前一些人士认为氢能备制和应用成本很高,高纯度的氢提炼难度大,这些劣势是很难克服的。我想用全息论中的演化推理方式,即溯因法来分析,即事物的发展分为可逆的和不可逆的。如我们用汽柴油汽车,必然会产生大气污染和温室效应,虽然可以减少但不会排除,而氢气则是无害无毒的,氢气当前的高成本问题是可以克服的,前者属于不可逆性,后者属可逆性,就是说我们以此为依据对事物的现状和未来把握其本质问题,而确定其目的性,这就证实为什么人们要用二百多年这样漫长的历史,坚持不懈的去探索,研究氢气和燃料电池问题,可以说一门重大的科学的应用多是经历着一个孕育到诞生,再到发展壮大的自然历史过程,这是历史进化的必然规律,也是最终要完成目标的重要因素。

FCEV既是一种古老又新型的高科技产品,它的悠久历史可追溯到二百多年的历程。在1801年英国科学家H·Davy发明了燃料电池的原理;1889年英国科学家Mond首先用工业煤和空气合成装置制氢,并正式用上燃料电池的命名;20世纪50年代,英国剑桥大学教授培根用高压氢试制成功5kw的燃料电池,在试验室中应用;1965年美国GE公司把燃料电池装上阿波罗(Appollo)登月飞船,提供电力;2002年美国总统布什制订《自由汽车计划(Freedom CAR)》,研究应用燃料电池汽车产业化问题,为此提供FCEV的不断探索留下不少经验和教训;2003年美国提议成立《氢能经济国际合作伙伴(IPHE)》,美国和西欧等15个国家都参与了,中国也在其中,2004年5月第二届IPHE指导委员会议就是在北京人民大会堂召开的,2007年美国通用汽车公司和加拿大知名的巴拉德燃料电池公司,在雪佛兰Equinox轿车装上燃料电池进行试运行,至今还在继续改进实验中;同年欧盟提出《欧洲清洁都市交通计划(CUTE)》,拟在阿姆斯特丹、汉堡、伦敦、卢森堡、马德里、斯德哥尔摩等城市开展燃料电池公共汽车示范运行;2011年德国戴姆勒·奔驰汽车公司开展了FCEV全球巡展演示,投入Citano燃料电池客车36辆,由20个交通运营商负责进行巡展,其全程运行已达480万公里;欧盟在2014年发布《地平线2020年计划》,指出到2020年,燃料电池各种车辆应用要达到20万辆,加氢站1000座,氢气来源50%以上来自非石化能源生成的,成本要下降90%;2015年5月国际第23届IPHE指导委员会在我国武汉召开,很好的交流了国际对氢能和燃料电池的最新进展,以及下一步计划,也为我国加强国际上合作,共享资源提供了好机遇;2016年5月《亚洲氢能与燃料电池大会》在上海召开,并举办展示,特别关注的是制氢和燃料电池的装备,对发展FCEV起到很好助推作用。

这里要指出,国际汽车界人士认为2015年是FCEV的元年,这主要以日本丰田的“未来”(Mirai)正式进入初期的商业化运作为标志而提出的,Mirai功率113kw,扭矩335N·M,相当于2.0发动机轿车水平,续行500公里,在日本成本720万日元,政府补贴200万日元,市场售价500万日元(约折合26万元人民币),这和“皇冠”轿车价格差不多。丰田2015年产销700辆,2016年1600辆,其中三分之一出口,2017年计划3000万辆,2020年为迎东京的奥运会,计划推出3万辆。与此同时,本田、三菱、马自达、大发等公司也都抛出具有自己特色的FCEV,本田的ClarityFCEV续程已达589公里。近来,日本通产省公布《燃料电池汽车战略路线图和氢能社会白皮书》提到,2025年实现200万辆的目标,2030年加氢站达1800座,相应对质量,成本和配套工程设施都要很好改善,形成规模化能力走向市场。

中国也是十分重视和积极发展FCEV的国度。早在20年前的“十·五”的863重大专项中,就明确指出要支持FCEV的研发,拨款3.8亿元;到“十一·五”和“十二·五”规划中,在节能与新能源汽车重大项目中,都把FCEV列为重点项目,支持发展;2014年1月《中国燃料电池技术创新战略联盟》在上海成立,同济大学、清华大学、武汉理工大学、重庆大学参与,一汽、东风、上汽、长安、奇瑞等汽车及零部件企业都参与,燃料电池及其附属企业也参与,目的是加紧实行产、学、研联合,更好攻克核心技术,加强FCEV产业更好更快发展;今年4月,三部委关于《汽车产业中长期发展规划》中,对FCEV的战略地位进一步加强,提出三个时间节点要求,2020年在特定地区的公共服务车辆领域进行小规模示范应用,2025年私人用车和公共服务用车领域批量应用,不低于1万辆,到2030年在私人乘用车,大型商用车领域进行规模化推广,不低于10万辆。与此同时,三部委发布《2016-2020新能源汽车推广应用财政支持政策通知》中指出,在2017-2020除燃料电池汽车外,对其他新能源汽车的补助标准实行必要的退坡,而燃料电池汽车补助保持不变,甚至个别车种还有所提高。由此可见国家在宏观层面,对氢能和燃料电池汽车给予越来越重视和支持。

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