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氢:能源不可承受之“轻”

2018-12-22 09:00 来源: 电动邦

关于氢能源的题材,车云菌经常接触,也经常会写一些相关报道。但是在传播这种能源形式绝对清洁一面的同时," 我 " 其实也在琢磨氢能源的不利一面。

毕竟,凡事都有两面性,我始终相信事物的优点和缺点都是对等的,优点越不可以被忽视,缺点就越显而易见。那么,我们不妨聊聊氢能利用的 " 不可承受之轻 "。

氢:能源不可承受之“轻”

首先以我们熟悉的氢燃料电池车为例:或许我们从很多渠道都听说了氢燃料电池车的种种优势,比如加注燃料快,最终排放产物只有水等等 …… 但是在车云菌看来,氢燃料电池车很难说是完全彻底的新能源车,因为它需要不同程度地依赖传统燃油车的基础设施建设,同时还不能脱离电动车技术独立存在。

对氢燃料电池车来说,它也需要固定的氢燃料加注场所,这就跟燃油车需要加油站一样,由于氢在中国属于受管制的危化品,所以普通人接触氢的方便程度其实比接触汽油还要低。之所以对氢管制的如此严厉,是因为氢气在空气中的体积浓度只要介于 4.0%~75.6% 之间,遇火源就会爆炸——远远比汽油危险多了。

正是由于这种延续自燃油车的 " 续命方式 ",使氢燃料电池车不能像电动车那样,让消费者自己在家就可以完成充电过程,而且加注燃料的过程也不能离开人在一旁监督,这无疑相比较于电动车有了一些不 " 新 " 的地方。

氢:能源不可承受之“轻”

▲ 氢燃料电池组(堆)

其次,氢燃料电池车本质上还是一辆电动车,它与电动车相同的地方,是二者都需要成熟的三电系统;不同的地方是,它把电动车挂在底盘下边的那个大大的扁扁的电池组,变成了若干不同体积的高压氢气罐,并依靠一个燃料电池组,把氢气通过化学反应变成水和电,并用生产出来的电来驱动车辆。

所以,从工作原理上来说,氢燃料电池车特别像一个增程式电动车,只是这辆车的动力系统中的汽油和发动机增程部分,分别变成了氢燃料电池车上的氢气罐和燃料电池组。

这也意味着,氢燃料电池组的性能成为了这辆氢燃料电池车的 " 性能瓶颈 ",眼下,韩国现代汽车的氢燃料电池车 NEXO(下图)的氢燃料电池组的功率设计为 120 千瓦,丰田 Mirai 和本田 Clarity 这两款车的氢燃料电池堆的设计功率分别为 114 千瓦和 100 千瓦。

氢:能源不可承受之“轻”

事实上,这个功率水平也就是眼下氢燃料电池车所能允许的性能极限了,如果想把氢燃料电池组的功率提高,那么随之而来的重量和体积增加都是这些产品所不能承受的。

但最重要的,提高氢燃料电池组性能导致的成本上涨,将成为压垮氢燃料电池车的 " 最后一板砖 ",因为眼下的氢燃料电池组技术,都严重依赖 " 铂 " 这种贵金属来让氢气和氧气产生的化学反应。

所以眼下提供给私人用户的氢燃料电池车,是没有所谓的高性能版本的,这一点就让它相比于传统的燃油车和电动车,看起来更接近一个概念化产品。

氢:能源不可承受之“轻”

▲ 铂矿石

既然谈到了 " 铂 ",我们就可以聊聊氢燃料电池车对这种金属的依赖,将要带给它的不确定性。

眼下,铂的工业应用主要来自于汽车尾气净化剂、燃料电池汽车、平板玻璃等行业。有来自于网络的数据显示,2010 年全球售出的 245 吨铂当中,有 113 吨(46%)用于汽车催化转换器的生产制造;76 吨(31%)用于首饰;其余 35.5 吨应用在了投资、电极、抗癌药物、氧传感器、火花塞和涡轮引擎等方面上。

所以,如果燃料电池车开始大规模推广的话,那么只要基础燃料电池技术没有革命性的优化,那就势必推高铂在国际市场上的售价(和燃油车争夺铂),从而把我们对石油的依赖转移到了对贵金属矿产资源的依赖上。

而铂矿在全世界的分布却极不均衡,根据网络数据显示,南非占世界铂的总储量的 82.3%(目前发现的),因此这对于那些矿产资源稀缺的国家来说,确实不是一个好消息。

氢:能源不可承受之“轻”

▲ 背个大氢气罐的燃料电池车

所以,眼下氢燃料电池车确实无力作为一个能独当一面的新能源解决方案,在和传统燃油车与新兴电动车面对面叫板时,它能给制造商、行业和消费者带来的收益也是可以忽略不计的(事实上现在还没有谁可以在不依赖补助的前提下,通过制造和销售氢能源车实现盈利)。

但是,如果把它看做是介于传统燃油车和新兴电动车之间的一个 " 补缺 " 型产品,它的存在意义就比较清晰明了了。

比如说,我们现在经常抱怨传统燃油客车和货车带来的污染严重,但是想把这些污染大户全部换成电动车又从技术角度来说很难说服客户,因为惜时如金的物流服务供应商,可没有那个公益心让你把宝贵的时间花在给拖头充电上。

氢:能源不可承受之“轻”

▲ 氢燃料电池大巴车

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