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2021-11-16 点击量:252次
近日,吉利汽车和长城汽车分别提出了以甲醇、氢为能源的燃料动力电池新能源车议案,一时间在行业内激起了广泛又热烈的讨论。比起以三元锂离子电池为储能媒介的纯电动汽车,燃料动力电池汽车在国内汽车工业体系中还是相对崭新的课题。随着吉利和长城两家自主旗舰开始布局新产业,新的问题也随之出现。
▍什么是燃料动力电池?
燃料动力电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料动力电池重要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料动力电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场用途下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,出现电流。
以燃料动力电池为供能系统的思路,其实早在上世纪60年代就开始应用了。只不过这项技术在当时只应用在航天领域,在太阳能电池板还未出现的时候,燃料动力电池是载人航天、卫星运行等航天任务中唯一的供能手段。相比蓄电池庞大的体积和较低的储能密度,燃料动力电池系统具备轻便、灵活、供能效率高的特点。
由于燃料动力电池结构和发电原理的特殊性,燃料动力电池的能量转化率(燃料电能)接近100%,是迄今为止热效率最高的发电单元。随着燃料动力电池技术的不断成熟,如今这项黑科技开始投放民用市场。早在1992年,丰田公司便开始着手研发可供车用的燃料动力电池系统,1996年,丰田成功研制并公布了首款燃料动力电池汽车FCEV。
▍吉利和长城的燃料动力电池各有什么优势
这么多年过去了,除了丰田以外,有不少车企也开始把目光瞄向了燃料动力电池车市场。随着吉利和长城的布局,国内厂家也进入了这一还相当新鲜的领域。可能很多朋友们都不太清楚吉利的甲醇燃料动力电池和长城的氢燃料动力电池有什么异同,它们又有什么样的优势和不足?车行哥这就给大家简单讲解一下。
吉利的甲醇燃料动力电池直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料来源。具备低温启动快、燃料清洁环保、电池结构简单等特性。其核心工作温度在120摄氏度以下,对散热的需求较低。同时由于结构简单,甲醇燃料动力电池的整备体积和重量都较轻。比较适合乘用车使用。另外,甲醇燃料的获取方式比较方便,产量也可满足较大市场的需求,并且甲醇易于运输保存,可直接在加油站新增储存点。
而长城的氢燃料动力电池就比较经典了。和丰田相同,氢燃料动力电池以氢气为燃料,能量密度、热效率和发电功率在各类燃料动力电池中都是最优。并且氢气燃烧后不像甲醇相同还有碳排放,氢燃料动力电池排放出的产物只有水,而且是可以饮用的纯净水。但氢燃料动力电池的短板在于氢气的制备、运输和储存都比较困难,并且由于氢气易燃易爆炸的特性,加氢站的建设也相当麻烦,想迅速普及并不容易。
▍国内的燃料动力电池产业怎么样?
国内的燃料动力电池产业其实还处在起步阶段,吉利和长城此番发展燃料动力电池产业的计划,都基于对外国技术的吸收和运用。目前国内在燃料动力电池方面的整备制造公司不算多,但大部分零部件都已经实现国产。由于前几年政策和市场热度都没有涉及到燃料动力电池产业,燃料动力电池领域的发展相比国外还有些滞后。
不过随着行业大佬们首提燃料动力电池,2019年或将成为燃料动力电池发展的元年。还记得当年发展纯电动汽车的场景吗?几乎是在一瞬间,政策、资金和市场热度同时到位,几年的时间就让我国的锂离子电池产业成为了全球首屈一指的骄傲。今年假如燃料动力电池被真正提上日程,那么当热钱流入产业链、人才和政策悉数到位后,国内的燃料动力电池行业估计也将出现质一般的飞跃。
而在市场上,燃料动力电池车也具备纯电动新能源车无法比拟的技术优势续航里程长、充能时间短。目前市面上最高端的纯电动汽车,其续航里程不过600公里上下,而其快充时间最短也需半个小时左右才能充到满电的80%。而燃料动力电池车(以丰田量产车MIRAI为例),它的续航里程为650公里,2020年后丰田的技术还有可能让它的续航里程突破750公里大关。而它加满氢气只需5分钟左右,和燃油车几乎相同。
因此,假如燃料动力电池车能够实现在国内的量产,它不仅属于新能源车范畴,更属于没有续航焦虑和充电麻烦等问题困扰的高级新能源车。现在各地对新能源车的扶持政策都不同,但比燃油车都优惠不少。相信市场对燃料动力电池车的满意度只会比纯电动汽车高,而不会比纯电动汽车低。
恕车行哥之言,相比燃料动力电池系统,目前的锂离子电池纯电动汽车太过于笨拙,先天存在短板,根本没有可比性。随着燃料动力电池汽车技术逐步趋于完善和成熟,假以时日锂电纯电动汽车必然会被时代所淘汰。就如同8缸机和6缸机被4缸取代,而4缸机也被3缸慢慢挤掉份额相同,在技术洪流面前谁也逃不开优胜劣汰的命运。
而油电混动车型,在目前人类以石油能源为主的能源结构大环境下还有不错的生存空间,电动机和汽油机在各自效率最高的区间工作本身就是优势互补的双赢方法。只不过油电混动在车行哥看来更像是一种过渡技术,当燃料动力电池车普及之日时,油电混动车型估计也难逃被淘汰的结局。但不管是燃油车、混动车还是纯电动汽车,在未来若干年内依旧是市场主流,短时间内并不会消失。
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