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        1. 當前位置:海南匯一新能源科技有限公司 - 新聞中心 - 范泛談:操瞎心的氫燃料電池汽車

          范泛談:操瞎心的氫燃料電池汽車

          時間:2021-05-25 點擊:30 次 來源:海南匯一新能源

          上期范泛談本人說對動力鋰電池回收過度憂慮是瞎操心《范泛談:瞎操心的動力鋰電池回收》,也說了全國各地上演的氫燃料電池汽車熱是“操瞎心”,還給“操瞎心”定義為違背事物發展的本質規律,盲目追求主觀目標,最終再努力也是白搭的行為。今天,我們就來說說為什么全國各地氫燃料電池汽車熱是“操瞎心”。

          一、沒有經濟性就沒有商業化的可能

          大道至簡,任何事物的發展其基本規律是簡單樸實的。新能源汽車能否商業化運營,除了技術的可行性,使用的便利性外,還有一個核心就是綜合成本的經濟性。我國新能源汽車三縱技術路線中,純電動的選擇是充分考慮了油電差帶來的綜合成本的經濟性優勢,且我國汽車產業因在發動機與變速箱上始終缺乏高端技術優勢,所以選擇純電動作為我國新能源汽車發展的主要技術路線,使我國新能源汽車發展實現彎道超車成為可能。而日、歐、美等傳統汽車強國,因在發動機與變速箱上有技術優勢,所以在發展新能源汽車的技術路線上,大多選擇混合動力,只是日本多選擇輕混,而歐美多選擇插混?;旌蟿恿π履茉雌嚰嬗惺褂帽憷院徒洕缘碾p重優點,只是在綜合使用成本的經濟上不如純電動汽車。

          氫燃料電池汽車發展到今天,發展口號世界咚咚響,但至今也沒有幾萬臺的保有量,中國截至2020年底也沒有一萬臺的保有量,就可以看出,所謂氫能被鼓吹為終極能源作為驅動能源的氫燃料電池汽車發展中存在著致命的缺陷,這一致命傷就是成本問題。不僅是車輛制造和采購成本的高昂,關鍵要命的是使用成本也高昂,雙高之下,除了政府可以不計成本試點示范進行少量采購運營外,市場主體如果沒有獲得足夠的政府補貼,即使在環保要求的硬約束下,有更經濟適用的純電動新能源汽車或清潔能源汽車可供選擇的背景下,怎么可能去選購車輛采購成本和使用成本都數倍于前者的氫燃料電池汽車。

          二、氫的兩大基因決定了氫的儲運成本難降,氫燃料電池汽車運營成本將居高不下

          氫燃料電池汽車目前采購成本高主要是因為電堆(質子交換膜燃料電池)成本高,壽命太短及高壓儲氫罐成本高,使得目前氫燃料電池汽車采購成本是目前同類型純電動車型的兩倍以上。隨著技術的進步,如減少單千瓦功率鉑金用量或找到替代鉑金的催化劑,用更經濟的新材料做高壓儲氫罐降成本等,還有氫燃料電池汽車產銷上規模,這些綜合因素下,氫燃料電池汽車采購成本有可能大幅下降,甚至可能會與純電動汽車差不多的水平。而氫的兩大本質特點,卻決定了氫的儲、運成本不可能大幅下降,其運營成本將長期居高不下。因為商業化運營就是氫燃料電池車輛大范圍內使用,需大范圍內建設加氫站,氫氣的儲、運就不可避免。

          氫在元素周期表中的位置就決定了其是所有元素中單原子質量最輕及單分子體積最小的物質。氫的這兩項特質也使得氫氣的制、儲、運、加環節,特別是儲、運環節將面臨極大的技術與成本壓力的問題。

          氫單原子質量最輕,即使是液化氫,因其密度僅不到柴油的十分之一,汽油的七分之一,同樣的運輸工具運輸,其單位質量的運輸成本也將是柴油十倍以上,汽油的七倍以上,且將氫氣液化需要在零下253攝氏度的環境下,液化過程的大量損耗還不算。如果不液化僅是高壓罐裝運輸,同樣容積運量更低,成本更高。

          氫單分子質量最輕、體積最小,也就決定了氫氣極易揮發與泄漏,加上“氫脆”的存在,所以對氫存儲裝備材質的要求就特別高,從35MPa高壓儲氫罐四層材質結構就可以看到,所以想建純氫的管線運輸網絡基本不現實,只能做油氣摻氫管線運輸。氫單分子最小使得加氫站建設成本特別高,建設一個日加注500KG的加氫站投資需人民幣2000萬以上,除了加氫設備外,主要就是儲氫罐的投資巨大。

          有人說,隨著技術的進步,總會有解決辦法的。我不否認這一可能,但因為是基因的問題,所以希望是渺茫的。人的基因決定了正常人很難長到2.5米以上,在烏克蘭切爾貝利核電站附近老鼠和蚊子如果不是受核輻射改變基因也不可能長得像豬那么大。

          三、氫能是個大產業,現實中有更多選擇為什么硬要去做氫燃料電池汽車

          氫在地球上主要以化合態的形式出現,特別是水,因而是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,可謂取之不盡用之不竭。氫通常的單質形態是氫氣,氫能就是通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。由于氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質中制得,因此是二次能源。工業上生產氫氣的方式很多,常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。氫能產業也就是氫氣的制、儲、運、用及其相關產業。

          氫氣因具有質量最輕、導熱性最好、燃燒熱值最高、燃燒性能好的特點而被廣泛應用?,F在工業每年用氫量為5500億立方米,氫氣與其它物質一起用來制造氨水和化肥,同時也應用到汽油精煉工藝、玻璃磨光、黃金等手飾金屬焊接、氣象氣球探測及食品工業中。而液態氫往往作為火箭燃料推進劑,為實現碳中和,未來用氫、二氫化碳及陽光大規模制甲醇等。

          事實上,相對于其他用途,氫用于氫燃料電池汽車的比重是很低的,主要因為氫燃料電池汽車使用的氫氣一是要求純度高(99.7%以上),二是加注的氣壓高,至少35MPa以上,這兩項要求就大大增加了氫源成本。因為最經濟的氫源是工業副產氫,就會面臨提純后再儲運加注,還是油氣加氫管線運輸后再提純儲運加注的問題,成本都無法降低。

          相對于氫燃料電池汽車,氫燃料汽車更可行。氫燃料汽車指的是以氫作為替代汽油或柴油的燃料驅動內燃機的汽車,可分為摻氫汽車和全燃氫汽車。

          氫氣燃燒不僅熱值高,而且火焰傳播速度快,點火能量低(容易點著),所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。摻氫汽車的發動機只要稍加改變或不改變,即可提高燃料利用率和減輕尾氣污染。使用摻氫5%左右的汽車,平均熱效率可提高15%,節約汽油30%左右。而且油氣摻氫可通過管線運輸,運輸經濟便利,因此,目前多使用摻氫汽車,未來氫氣可以大量供應后,全燃氫汽車也會常見。

          四、發展綠氫產業主要是用于儲能而不一定就是發展氫燃料電池汽車

          發展綠氫產業主要是用可再生能源發電制氫,包括風、光、水電解氫。主要是風電、光伏發電、水力發電不均衡,用電池儲能平衡峰谷成本太高所以經常出現棄風、棄光和棄水電等。雖然電解水制氫成本正常情況下在所有氫源中成本最高,除了電解槽成本外,主要成本還是電的成本起決定性作用。而棄風棄電、棄光棄電和棄水棄電與其棄掉不如用來電解氫,電解氫純度最高可達99.9%以上,升壓即可儲運加注,也可以氫的其他用途。只是電解氫還需要大量的水,光伏電站、風電場與水源往往又自然錯配,比水電站用棄水棄電制氫又要困難一些。四川、云南兩省每年棄水棄電各高達300億度以上,發展棄水棄電制氫就有天然優勢,但如果制氫電價不能專項定價大幅降低,水電站想通過政府發展氫能的愿望,將制氫用的電價定的高高的想大賺一筆,就打錯了算盤,最終產業起不了步,空想一場。

          五、中央政府政策科學理性,思路清晰,某些地方政府和企業卻執迷不悟

          前幾年全國上下都是一片氫能與氫燃料電池汽車熱,中央沒有直接否定,但從中央的政策與規劃上來看,定位是理性與清晰的,態度也是明確的。2019年中央關于新能源汽車的相關支持政策中,對氫燃料電池就開始實行以獎代補,不像純電動汽車和插電式混合動力汽車(含增程式)給予普遍中央政府補貼,而對于氫燃料汽車只給予試點示范城市以獎勵,但具體怎么獎,獎多少?哪些是試點示范城市至今沒有明確的政策和說法。

          而2020年發布的《中國新能源汽車產業發展規劃(2020-2035年)》將氫燃料電池汽車發展目標定位于2035年實現商業化運營,也就是要用15年時間來解決氫燃料電池的經濟性的問題,因為氫燃料電池汽車從技術上目前已沒有多大的問題。這15年中間沒有階段性目標,說明了經濟性問題的解決思路與方案都還不明確,而純電動汽車從2025年20%的市場滲透率,到2035年35%的市場滲透率的明確目標,表明了純電動汽車作為中國新能源汽車發展的主要技術路線,其結果是成熟與成功的。

          一些地方政府對于氫燃料電池汽車發展依然高燒不退、執迷不悟,有行業專家認為是有些地方曾錯過了純電動汽車及相關產業發展的風口,擔心再錯過氫能與氫燃料電池汽車發展的風口所致,本人深感認同。事實上發展氫能看本地有沒有資源稟賦優勢,沒有相關資源稟賦,而一股腦兒上氫燃料電池汽車,無論是做整車,還是用整車,還是大規模建設加氫站,投入巨大,如果長時間巨額虧損,最終都是一地雞毛,雖然是政府買單,但花的畢竟是納稅人的錢。

          純電動作為主要技術路線的中國新能源汽車發展之路,我國既然選對走對了,我們全國上下特別是各地方政府為什么不能堅持走下去,繼續做專做強,徹底實現彎道超車?目前新能源汽車在我國的市場滲透率僅5%不到,還有20多倍的增長空間,市場容量巨大,機會也巨大,很多地方政府及企業就認為發展機會不再純屬鼠目寸光。況且,氫的特點將決定了,在氫燃料電池汽車上再努力,大可能是操瞎心。這一點認識,大眾CEO清醒了,寶馬董事長清醒了,他們曾經都想大力開發氫燃料電池汽車,現在他們都徹底覺醒放棄了。



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