IHS Markit的數據顯示,電池動力與內燃機之間的戰斗將會結束,該公司預測,到2032年,純電動汽車的產量將達到每年近1800萬輛,而燃料電池動力汽車的產量將為接近50萬輛。

燃料電池汽車 圖片來源:豐田中國

燃料電池汽車 圖片來源:豐田中國

據福布斯新聞網報道,由于氫的來源幾乎是無限的,支持者聲稱氫燃料電池汽車最終可能會加速淘汰傳統電池動力汽車,而最近受新型冠狀病毒疫情影響,不少電池工廠的停工讓電動汽車的供應鏈出現問題,這不禁讓人遐想這種趨勢是否會提前到來。

不過專家指出它首先要跨越一些巨大的障礙,包括生產、運輸、儲存三大挑戰。

由于內燃機對地球二氧化碳排放的威脅,電池似乎已經在這場競賽中勝出。借助Model 3的熱銷,特斯拉進入了發展快車道,但燃料電池技術卻在起跑線上停滯不前。然而從長遠來看,燃料電池天生的環保優勢可能會讓它取得勝利。

IHS Markit的數據顯示,電池動力與內燃機之間的戰斗將會結束,該公司預測,到2032年,純電動汽車的產量將達到每年近1800萬輛,而燃料電池動力汽車的產量將為接近50萬輛。

而電池確實引起了一些環境問題,開采鈷、鋰、鎳和銅等關鍵金屬常常會引發人們對工人和環境安全的擔憂。

出于環保考慮的電池回收計劃存在挑戰,而重量更重的電動汽車也會排放出更多對健康有威脅的輪胎顆粒。因此在像德國這樣的國家,煤炭仍然經常被用來發電,所以在這里它的二氧化碳優勢并不存在。

懷疑者指出,相較于使用燃料電池所減少的二氧化碳,用傳統方法生產氫所增加的二氧化碳一樣多,而風能、太陽能和非高峰時期的水力發電所產生的可再生能源,根本無法以具有競爭力的價格提供足夠的能源。

倫敦帝國理工學院機械工程客座教授、牛津大學工程科學教授卡爾加吉表示,即便生產沒問題,配送和存儲成本也將高得令人望而卻步。更激進的專家認為,就像特斯拉的馬斯克,其想法只是“傻瓜電池而不是燃料電池”和“令人難以置信的愚蠢”,但制造商們仍大量投資于這個技術,這樣做更像是作為一種保險政策,以防止某個競爭對手意外地挖掘出這個技術的經濟可行性的關鍵。

就在上周,奔馳的母公司和卡車制造商戴姆勒宣布與沃爾沃卡車達成協議,共同承擔研發、生產和銷售使用燃料電池技術的重型汽車的成本,他們宣稱的目標是在2025年之后讓高里程和燃料電池驅動的大型卡車進入市場。

但與此同時,戴姆勒指出,將把研發燃料電池動力汽車的計劃擱置一段時間,它已經制造了一些GLC燃料電池車型。

氫燃料電池與普通電池相比有什么優勢?法國巴黎銀行集團旗下的Arval列出了這些優勢和劣勢。

優勢在于:與電動汽車的充電速度相比,氫燃料電池3到5分鐘就可充滿,如汽油汽車一般;無有害排放,只會排出水;300英里左右的續航里程,與傳統汽車相當;工作效率高,獲取能量的效率要比傳統汽車從汽油或柴油中獲取能量的效率高得多。

缺點在于:燃料補給站點稀少;盡管氫燃料汽車的燃料成本與傳統燃料相似,但開發這項技術的成本并不便宜,儲存或運輸氫本身的成本也不便宜;電力來源必須是可再生的,否則減少二氧化碳排放就是空話。

與此同時,有關氫儲存技術取得突破的消息,似乎緩解了燃料電池及燃料電池汽車的一個主要問題,即如何解決安全和充足儲存氫產生的巨大成本。

這種名為的“沐浴海綿”的技術據說能夠在較低的壓力下儲存和釋放大量的氫氣,因此成本更低,該技術是由美國西北大學教授法哈發明的。

寶馬表示,各種技術還將共存一段時間,而氫燃料電池可能是繼汽油、柴油和電池電力之后的第四種選擇。

寶馬前研發董事會成員克勞斯·弗勒利希在3月份的一份聲明中詳細介紹了寶馬i Hydrogen NEXT氫燃料電池概念車,他表示:“我們X家族的這款高端車型將是這個領域特別合適的選擇。”寶馬還沒有公布這款車推向市場的計劃,稱時機尚未成熟,基礎設施也尚未到位。

弗勒利希指出:“我們認為,作為能源載體的氫,它首先必須由具有價格競爭力的綠色電力生產出足夠多的數量。之后氫燃料電池技術將優先用于無法直接電氣化的交通工具,例如需要跑長途的重型運輸車。”

寶馬放棄了最初的氫燃料計劃,該計劃使用氫燃料來燃燒和驅動汽油發動機。現在它已經采用了燃料電池,這種電池可以在汽車上產生電力來驅動電機。

寶馬還與豐田合作開發燃料電池技術,這家日本公司在Mirai車型上少量采用了這種技術,其他燃料電池車型還包括本田Clarity和現代Nexo。

彭博新能源財經在最近的一份報告中指出了開發氫能源的可能性,但表示需要全球政府在10年內拿出1500億美元(約1.1萬億元人民幣)的補貼資金才能做到這一點。考慮到最近新型冠狀病毒疫情的迅速爆發,可以假設這個時間線會推遲一兩年。

歐盟正在推動一項氫計劃,該計劃也將針對于航空和重工業。歐盟針對汽車和SUV的二氧化碳排放法規要求顯示,到2030年,汽車和SUV的平均燃料消耗需達到每加侖汽油行駛92英里,因此汽車制造商將歡迎可替代的無二氧化碳排放的燃料的出現。

歐盟的規定非常嚴苛,到2030年,所有新車都必須使用電池,但迄今為止,電動汽車只成功地進入了高端市場。歐盟的目標是到2030年,讓電動汽車成為大眾市場的主流,但專業機構預測,這一努力將以失敗告終。

根據IHS Markit的數據,到2030年,純電池驅動的轎車和SUV的全球產量將僅占15.9%的市場份額,而汽油、柴油和混合動力汽車(內燃機加電機)的產量仍將略高于70%。

從現實出發,歐盟應該鼓勵制造商生產更高效的燃油動力交通工具,而不是強制性地收緊當前的規則。

與此同時,美國投資研究機構Energy & Capital報告稱,氫能委員會估計,到2050年,氫將為4億多輛汽車和SUV、多達2000萬輛卡車和500萬輛公共汽車提供動力,氫將提供世界18%的能源。

在歐洲推廣燃料電池的領導者是德國溫格工程有限公司總經理溫格,他定期組織研討會,討論燃料電池不可阻擋的趨勢。

他指出,許多投資已經開始轉向氫燃料技術,豐田和現代等公司在這方面處于領先地位,并展示了這項技術的魅力。

溫格在接受電話采訪時表示:“隨著工業界正努力履行《巴黎協定》中有關氣候變化的義務,而投資者正在幫助改進氫燃料產品并降低成本,人們開始意識到氫燃料的好處。”

利用德國、丹麥、荷蘭、蘇格蘭的可再生風電場能源和瑞士的水力發電產生的過剩產能,歐洲的氫氣供應不會成為問題,而且德國的化學工業生產的氫氣也可以作為供應來源,當前它還是當作廢氣燒掉。

為什么購車者應該選擇燃料電池而不是傳統電池?

文格認為:“傳統電池并不是萬能的。例如,那些生活在大城市的人會發現很難給電動汽車充電。向氫燃料的轉變將是緩慢的,但可以肯定的是,到2030年,我預估德國大約5%的汽車和卡車將使用燃料電池。”

卡爾加吉教授指出,將氫能源用于運輸業更像是一種利基型發展,可以利用目前被浪費的過剩可再生能源。

不過像摩洛哥太陽能項目這樣的工程生產氫的成本不夠便宜,而且很難擴大規模。這個項目設想在沙漠中使用巨大的太陽能裝置來生產可再生電力,然后生產氫,最后將氫輸送到歐洲的客戶那里。

卡爾加吉教授在與福布斯的電子郵件交流中指出:“當然,運輸過程中氫的主要問題是如何運輸和儲存,如何把氫送到車輛需要的地方。這樣算下來它的成本極其昂貴,比天然氣高出4倍。”

他認為:“如果在商業上可行的話,新的解決儲存問題的‘沐浴海綿’技術可能有助于保持汽車的續航里程,但氫的生產和運輸仍是個大問題。”

他補充稱:“當然,隨著風能和太陽能發電量的增加,以及由于可再生能源生產的間斷性特點,有時會產生多余的電力。這些多余的電力可以用來產生氫氣,而不是儲存在電池里,這些氫氣可以通過運輸送到需要的地方。

但在可預見的未來,我認為這種形式的氫能源只會占運輸能源需求中極小的一部分。”

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[責任編輯:陳語]

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