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被马斯克怒怼,氢动力车挡了谁的道?

发布人:电巢 时间:2022-11-16 来源:工程师 发布文章

前不久,有一段大家都在传看的视频,一个自媒体的哥们儿(看背景,有网友说他是卖油的)大放厥词:不警惕电动车,中国汽车工业将全盘皆输。



的的确确,近年来氢燃料汽车的争议一直没有平息,国内外皆然。



正好最近接触到汽车行业的一些专家,不都是研究氢能的,他们的观点可能更为客观。




这哥们说:要警惕电动车!




为什么警惕电动车



他说:“中国盲目发展电动车,不是几家,而是几十家!而氢燃料汽车研发要逊色得多。




“作为一名中国人,一名汽车自媒体人,我对中国汽车工业充满极大担忧,不想看到有一天民族汽车工业在世界范围内全盘皆输。




“今天,就告诉大家新能源汽车背后的秘密,首先,我国传统能源汽车表现非常不好(这是事实——作者),其次,我们所谓的弯道超车,大力发展电动车极其令人担忧,电动车在国外不叫新能源,只叫电动车,大家只看见欧美国家大力宣传电动车,没看见欧美日韩在悄悄发展氢气动能汽车。




“以英国为例,加氢站已经建立了13处,遍及全国(13个就遍布全国了?截至2021年3月末,我国加氢站共建成131座——作者)。



丰田、本田、现代、奔驰、宝马等车企也在悄悄发展氢气动力车型。




“丰田公司是最聪明的车企,在全球赚足了钱,无论是传统能源、电动车都不放过,还入股了特斯拉,但电动车销量最多的国家是哪里?



生产电池的污染排放又在哪里?



生产一台家用电动车,光是电池就要排放大约20吨二氧化碳(确实有此说法——作者)。




“有一天,如果我们一觉醒来发现欧美日韩又开始声明了,氢气动能将成为主流,中国车企该怎么办啊?”




谁在倡导氢能源


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2018年李克强总理访问日本,参观了丰田汽车的氢燃料电池车(FCEV),对国内氢能释放了重大利好。




去年9月,国家5部门联合发布《关于开展燃料电池车示范应用的通知》,明确表示将在四年示范期间采取“以奖代补”方式,对入围示范城市群按照目标完成情况给予奖励,以期跟进韩国、欧盟、美国的氢能燃料发展规划,加快新能源汽车及燃料电池产业化进程。




另据氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,我国2019年燃料电池车产能约为0.2万辆/年,计划2020-2025年达到5万辆/年,2026-2035年达到130万辆/年,2036-2050年达到500万辆/年。




今年4月,5部门又拟将京沪粤冀豫等地纳入燃料电池汽车示范应用城市群。




除了日本的先导示范,德国政府也是氢能的主要支持者,提倡使用从氢中提取的液体燃料。经济与能源部长Peter Altmaier对氢替代石油,以及从太阳能产地非洲和澳大利亚进口大量氢能痴迷不已;媒体也在推波助澜。




谁在怼氢动力车


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图源 | Jalopnik

5月中旬,大众汽车CEO Herbert Diess在推特上说:“氢汽车被证明不是好的解决方案。电气化在交通中确立了自己的地位,其他东西都是在浪费时间,不是科学!”




特斯拉CEO埃隆·马斯克表示赞同:“Diess是对的。



氢是一种非常愚蠢的汽车储能方式,几乎不值得考虑。”




其实,不仅是大众汽车所在的德国,其他国家也在争论氢动力汽车这个“绿色”命题。



Herbert Diess和马斯克代表了很大一部分人的观点。




德国波茨坦气候影响研究所(PIK)在一项新的研究中指出:“虽然氢用途广泛,但不可能大规模取代化石燃料,做到这一点只能通过直接电气化。



氢燃料在未来至少十年内都形不成规模,缺少竞争力。”




“未来几年,直接用电更具经济和生态意义,尤其是在乘用车领域,直接通电是最好的办法,”这项研究的主要作者Falko Ueckerdt补充说。




他的研究表明,电池供电电动车损失8%的能量就可以将电能储存在电池中。



当把电转换为驱动电机的能量时,会再损失18%,其效率水平在70%到80%之间。



氢动力电动汽车的能量损失大得多,通过电解生产氢气已经损失了45%的能量,在剩下的55%原始能量中,氢在车内转化为电能还要损失55%能量。



这意味着氢动力电动汽车的效率仅为30%多。




澳大利亚新南威尔士大学的研究人员Tom Baxter认为,氢汽车不会超过电动汽车,因为它受到了科学定律的阻碍。



他指出,氢燃料电池车只能依靠加压氢运行,的确没有废气产生,有可能像加拿大氢燃料电池协会最近的一份报告赞扬的那样:氢汽车碳足迹数量比电动汽车好:每公里二氧化碳2.7g,而不是20.9g。




尽管如此,他还是认为,氢燃料电池是一个有缺陷的概念。



氢气效率低的原因在于,为了给汽车提供动力,能量必须从电线到气体再到电线,即能量矢量跃迁。




以风力涡轮机等可再生能源产生的100瓦电力为例。



为了给燃料电池汽车提供动力,能量必须转化为氢气,可能通过水(电解过程)来实现,能源效率大约75%。



所产生的氢气必须经过压缩、冷却后送到制氢站,这一过程效率约为90%。



一旦进入车内,氢需要转化为电能,效率是60%。最后,用在车上的电能效率大约95%。



加在一起,只有38%的原始电力被使用。




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氢的效率问题

对于电动汽车,能量通过电线传输到车辆,同样100瓦电力损失大约5%,锂离子电池充电和放电损失是10%,另外还有5%能量损耗用来驱动车辆行驶,所以功率降到了80瓦。



换句话说,氢燃料电池能量少了一倍。




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电动汽车的能量效率

Tom Baxter同意,氢将在工业和家庭供暖中取代天然气,在实现零碳排放方面发挥重要作用,但很难看到氢与电动汽车竞争。




彭博新能源财经(BloombergNEF)的一份报告得出的结论是:“汽车、公共汽车和轻型卡车市场的大部分市场似乎都将采用电池技术,这是一种比燃料电池更便宜的解决方案。”




大众汽车正是这方面的践行者,就乘用车而言,其一切都是电池。




宝马也说:“氢能从动力到车辆驱动的能源链的整体效率只有电动汽车的一半。”



国内大咖如何评说

新能源车分阶段走

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图源 | New Energy Ministerial



北京理工大学马宏宾教授认为,国家之所以在提新能源车,而不只针对电动车是给未来留下了一些空间。



现在的电动车,尤其是锂电池车,可能不是最终技术形态。因为锂电池还有安全性、环保等很多问题。



所以它不是终极方案,可能是一定时期内的过渡方案。




他说:“国家出台政策希望能够管的时间长一点,新能源车并不意味着一定是电动车,特别是锂电池车。



氢能源等都包括在内,市场上现在有各种锂电池技术,竞争加上监管、验证,看谁能跑出来,这个过程中技术也在不断迭代,以实现平滑的过渡。”




他认为,中国是长远规划,厉害就在于中国利用这么大的市场把技术弄成熟了。



一开始国家给很大补贴,引导车企做,搞了几年之后,退出也很快。



一旦企业杀进来了,技术越来越成熟,这时国家祭出监管,和做阿里蚂蚁是一样的。



前期让它野蛮生长,达到一定垄断程度再开始监管。



“我觉得这个思路是对的,一开始就监管,没人做,成不了气候。



政府很有政治智慧,现在新能源车也是这样,之前和国外差距太大,尤其是发动机,没有办法弯道超车。



搞新的东西,差距不大,才能避免将来被国外技术淘汰,”他补充说。




氢能成本账还没厘清

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图源 | Techxepore

国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅博士认为,制氢过程最终效率在40%左右,还会产生大量的热,如果热电联供,效率能到将近90%,而且没有任何污染。



但是,氢能的问题于用的是“黑氢”还是“绿氢”。



如果用煤电去电解水制氢就不环保,用可再生能源就迥然不同。



另外,副产品制氢方法成本已经够低了,但提纯、压缩运输成本很高。




他说:“在基础设施方面,一个加氢站就在千万元量级,如果像加油站的建法成本很高;另外还有加氢站建在哪里的问题,需要有一个标准,有足够数据支撑,有安全保障大家才会接受。”




关于发动机直接烧氢的问题,他认为这不是关键。



他承认,氢发动机成本更低,但现在算不过来的账是储氢、运氢的成本。




现在氢的成本比油贵,氢要做到10块钱一公斤,能顶8升油60块钱,那早就不是问题了。




他以公交运营车辆为例解释说,电动公交车里程一致,发车周期稳定,充电间隔也稳定,两百公里省下的油电差价很大,五年运营周期内就能收回成本,所以大家就能用了。




但现在加注氢的成本高于油,前端成本太高,就没法弄了。




他也指出,氢能是十四五的重点发展方向,现在有点儿像十一二年前的锂电池,五年后再跑出一个宁德时代也说不准。




市场化运作就好,无需过多干预。



烧氢最直接

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搞了一辈子发动机研究的长安汽车首席专家、下一代发动机技术平台总监沈惠贤博士认为,氢能是个非常好的东西,应该是解决碳排放的终极方案。



在动力方面让发动机直接烧氢,也可以用燃料电池,这是两个路线。



烧氢更容易,




第一,烧氢与做氢燃料不是一码事,没有转换过程的损耗,纯度要求也不一样;



第二,氢燃料发动机做起来比较容易,长安在十几年前就做过。




他说:“烧氢很便宜,跟燃油发动机几乎一样,而氢燃料动力系统要比现在的动力系统贵很多倍。




老百姓怎么能承受得了?”他也同意氢能前端很重要的说法,表示:“烧氢的发动机是把渠修好了,氢从哪儿来,这才是水。



如果国家大力推广氢燃料,不管是燃料电池用氢,还是烧的氢,制氢、供氢体系都得建。




体系真正建起来了,肯定老百姓都去买氢发动机了,而且对车企来说也很简单。”




他还表示,2008年前后,国家也曾大力推广氢燃料,现在一些大型商用车也在用。




氢的安全性做了好多年研究,已不是什么问题。




氢燃料发动机不会让车价增加多少,批量大了会更便宜,有利于推广普及。




发展氢能立足长远




一汽集团新能源研究院院长王德平在介绍传统车企发展战略时表示,面对汽车产业的百年变局,以及电气化、智能化、自动化和共享化的新趋势,国有传统车企开始打破各自为战的格局,“强强合作”已浮出水面。



一汽集团联合东风、长安成立了科技平台公司——中汽创智科技有限公司,共同投资打造未来发展的通用技术模块,其中就包括氢燃料动力技术。




谈到新能源的三条路线,王院长说:“一汽现在的重点是电动,其次是混合动力,第三就是氢能。



氢能是2加2策略,第一个2是燃料电池,重点是商用车,其次是乘用车;




第二个2是氢燃烧技术,用氢气驱动车辆,不用发生储能化学反应,直接燃烧。”





不过,他也表示,一汽的氢能规划整体上安排比较晚。原因是,在推进氢能方面,储氢、运氢设施的成本还很高,液氢转换耗费能量也很大,需要等待技术的进展。





写在最后




尽管现阶段一些车企在力挺电动汽车,但人总是会变的,今天你喜欢凤梨,明天你可以喜欢别的。




随着技术的时过境迁,总能找到最适合的解决方案!





一部分人认为“未来是电动的”,这话也许对,也许不对。您说呢?


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关键词: 氢动力

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