氫燃料電池汽車的“是”與“非”

 2018年5月,李克強總理赴日本參觀了豐田汽車北海道工廠,考察了日本燃料電池汽車。總理回國后,國務院多部委便成立了氫燃料電池聯合小組,加速推進我國氫燃料電池行業的發展,因此,2018年也被認為是氫燃料電池的元年。

由于李克強總理的帶動,5月以來氫燃料電池行業發展迅速,各地也相繼出臺了相關政策支持其發展。電車資源獲悉,深圳發布了《深圳市關于進一步加快發展戰略性新興產業的實施方案》,在方案中,氫燃料電池產業和氫能經濟的發展首次進入“綠色低碳產業關鍵領域”專欄位置,被著重強調。

目前全球范圍內已經掀起諸多關于氫燃料電池汽車和電動汽車孰是孰非的熱議,國內輿論也不乏對中國以純電驅動為新能源汽車戰略取向的質疑。電車資源接下來就帶大家一起分析氫燃料電池汽車的優點和缺點。

優點:

1. 清潔環保無污染。

氫燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,反應過程就能連續進行。在氫燃料電池工作的過程中,只會生成水,所以其十分清潔且環保。而且,作為周期表第一元素,氫元素取之不盡用之不竭。就憑此點,讓現在世界上很多國家十分青睞發展氫燃料電池。

2.能量密度高。

純電動汽車的續駛里程之所以較低,是由于其蓄電池存儲的能量有限,而氫燃料電池汽車當中的電池,只進行發電工作,并不蓄電。裝在儲氫罐(或容器)里的氫才是汽車存儲的能量,只要將氫源源不斷地提供給燃料電池,驅動系統就能獲得足夠的電能而驅動汽車行駛。氫的能量密度非常高,大約為1kw-h/kg,是車載鋰離子電池的10倍左右。5kg的氫儲量可支持氫燃料電池汽車連續行駛400km以上,而要達到相同的里程數,純電動汽車則要搭載約半噸多重的鋰離子電池,相比之下,氫燃料電池堆則要輕很多。

3.安全性相對較高。

氫燃料電池由極板夾著很薄的電解膜構成。在電解膜一側的陽極上,氫被諸如鉑一類的催化劑分解為電子與質子。質子可以穿過電解膜,與空氣中的氧生成水蒸氣排出,而電子則統統被電解膜攔下,集中起來生成電流。這一過程是在物質的原子水平上發生的,從理論上講,基本沒有熱輻射,就是在實際的應用工作過程中,電池的溫度最高也不會超過危險值,如果再采取一些冷卻措施,則溫度會更低。由于燃料電池失能甚微,即使隔膜裂了也不會發生爆炸:加之電池組件是由固態材料構成,從根本上避免了類似于純電動汽車因電池熱失控和溶液(劑)泄漏等而導致的安全隱患,可獲得更高的安全性。

缺點:

1.制氫過程能量損失大。

氫氣不像氮氣和氧氣是空氣中的最主要組成因素,想得到氫氣可以通過電解水,但這可是個不太經濟的方法,能量損失十分大。制氫要先從電解水開始,耗費電能,產生氫氣,氫氣再發電過程中還會有能量損失;且電解水的電目前也是以煤電產生為主,燒煤發電也會有能量損失。

2.催化劑金屬鉑十分稀缺。

在氫燃料電池發電的過程中需要使用金屬鉑作為催化劑,其價格非常昂貴。那么大規模生產氫燃料電池,鉑金屬將會因為需求增加價格上漲,且其本身就十分稀缺。

3.加氫站嚴重不足,配套基礎設施建設未跟上。

盡管我國的氫燃料電車汽車發展迅速,但與日美韓等國家相比,氫燃料電池行業仍然存在許多不足,除了核心技術上的差距外,最大的問題就是我國加氫站太少。電資源了解到,目前全球建成的加氫站超過300座,但中國目前在運營的卻只有14座,其他加氫站大部分分布在日韓、歐洲及北美地區。

以上就是電車資源整理的氫燃料電池汽車相關優缺點。目前氫燃料電池汽車還并未成為新能源汽車的主流產品,但在政府的推動下,它今后會發展到什么地步,又是否會成新能源汽車的終極選擇,我們拭目以待。