这个技术一旦量产,将会彻底改变汽车行业!

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这个技术一旦量产,将会彻底改变汽车行业!

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这项技术就是!灯凳登等……

这个技术一旦量产,将会彻底改变汽车行业!

氢能。

嗯,跟车联系起来也就是氢能车。

看到氢能,大家可能会先想到……

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氢气球。但是……

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可能很多家长在给自己的孩子买氢气球的时候,都不知道氢气球里的氢气易燃易爆炸。

言归正传,氢气确实不是什么安全的气体,在常温下不会有什么危险。但如果处于相对封闭的空间,比如被充到了气球里,在充气过程中又不可避免混进了空气,那么,一旦浓度过高遇到火花,氢气便会发生反应产生热量,压力会迅速膨胀,当超过气球表面负荷,便会发生爆炸。

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那么问题来了,氢能是什么?字面意思,氢的能量。

它就是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源。虽然汽油和柴油也同样是二次能源,但是生产它们几乎完全依靠化石燃料。

而随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源将要枯竭,所以新能源车必然是未来的趋势了。不管用电能还是用氢能取代汽油和柴油,都是用以应对能源危机的、迟早的事儿。

那么,我们根据每种技术都是自上而下地“发放”这一恒古不变的规律,先来看早就被用在了火箭、飞机、军用车型和重卡上的氢能。

火箭:氢气在氧气中可以剧烈燃烧产生3000度的高温,能量也很高,液氢液氧燃烧的能量是TNT炸药的5.4倍。对于火箭来说,起飞时推力越大越好,但飞起来以后则是比冲越大越好。液氢燃料的比冲能够达到457秒,比其他燃料的比冲都高,比一些固体燃料能高出将近一倍,比一般液体燃料也能高出将近50%。因此各个航天大国都不惜代价研究氢氧发动机。早在第二次世界大战期间,氢就被用作某些火箭发动机的液体推进剂。液氢和液氧是火箭推进系统中优越的高能燃料组合。我国的神舟火箭中使用的燃料,就有液氢和液氧。

军用车型:2017年,美国汽车集团GM就与美国陆军共同推出了一款名为雪佛兰Colorado ZH2 Fuel Cell Concept的军用氢燃料货卡概念车,同年交由美国陆军进行实地测试,考验这款Colorado ZH2 Fuel Cell Concept能否应付军用等严苛环境。

飞机:波音公司在2008年4月成功试飞了以氢燃料电池为动力的一架小型飞机。波音公司称这在世界航空史上尚属首次,预示航空工业未来将更加环保。但波音承认,这一技术不太可能为大型客机提供主要动力。

重卡:重卡作为污染大户,是能源改革的重点领域。当前的卡车市场已经在着手替换大量的电动物流、货运车加入运营流通,但氢燃料电池车也是这一市场的有力争夺者,在重卡市场甚至比电动车型更具优势。从实际运营端的反馈来看,纯电动并不能完全满足卡车的运营需求。实际调研显示,总质量小于3.5吨的微型电动商用车,在成本、容积、续航、行驶品质等方面已经可以基本替代同价位燃油车。但大于3.5吨的商用车上,考虑车辆载重引起的能耗、自重增加等问题,纯电动车型囿于自重、续航等性能局限,已经无法成为此类车型的最优选择。而氢燃料电池与锂动力电池相比,具备续航里程更长、充电时间更短、重量更轻、性能提升空间更大等优点。长期来看,在长距离运输方面,氢燃料电池重卡的机会将更大。

那么,氢能车现在走到了什么阶段?

首先,大家得知道,氢能车还得分成两个“门派”:

一个是氢内燃车(HICEV),它以内燃机燃烧氢气及空气中的氧产生动力,来推动汽车。化学能转化为机械能以驱动汽车,这个原理和传统内燃机的原理差不多。

另一个是氢燃料电池车(Fuel cell vehicle-FCEV),它用氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力,再以电力推动电动机,由电动机推动车辆。这个原理是氢气供入燃料电池产生电能,电能再供给电动机以驱动汽车。

而目前国内外市面上所有量产的氢能车,均为后者。氢能之所以被看好,不光是因为它能够从根本上减缓能源危机,同时还有个很大的好处,就是不会像燃油汽车那样还给环境造成污染,哪怕电动车,它也有“后续废弃电池如何报废才不污染环境”这一重要命题要去面对,而氢,呵呵,厉害了……

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它能在产生动力的同时,不会像传统燃油车那样产生二氧化碳,而是产生水,水是完全无任何污染的,非常干净。但是……至于它的缺点我们一会儿再细说。

现在,让我来……

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截止到去年,市场上已经有3款量产的氢能车了:现代Nexo、丰田Mirai和本田Clarity。这三款车均为我刚刚说的第二个“门派”——氢燃料电池车。

我们先来说现代Nexo,可能大家都有些惊讶,世界上第一台量产的氢燃料电池车,竟然出自韩国现代——现代在2013年打造了一款名为Tucson FCEV的氢燃料电池车,可行驶里程将近600公里。而今天这款现代Nexo就是上面这款氢燃料电池车的继任者。

再说丰田Mirai——丰田2014年末在日本本土上市了其品牌首款氢燃料电池车Mirai(2015年开始在加州销售,主要是在洛杉矶地区),这辆车的可行驶里程为502公里并且5分钟就能充满它的氢罐。

最初Mirai的售价在日本约为6.9万美金(约46.5万人民币),但这个价格被前欧洲议会主席Pat Cox“喷”了一下——“我估计丰田每卖出一辆Mirai,就等于赔进去10万美金!”。

再是本田Clarity,本田粉可能会说了,“Clarity不是一台电动/油电混动车型吗?”,其实这款车最早问世的时候就是一台氢燃料电池车型——2008款本田FCX Clarity,直至2017年,Clarity才成为了一款有三种动力可选的车型(本田Clarity电动车和本田Clarity插电式混动车)。

包含以上三款,目前世界上量产的氢燃料电池车差不多有这七款:

至于氢燃料电池概念车就数不胜数了,我们按照国家来划分一下,来看看各国在这方面的“投入程度”:

德国:戴姆勒发布过10款、大众6款、奥迪和宝马各3款

日本:丰田7款、本田2款、日产3款、马自达2款

美国:通用6款、福特3款

法国:标致3款、雷诺2款

韩国:现代3款、起亚1款

中国:上汽发布过2款(2007年 - 荣威750轿车 FC、2014年 - 荣威 950 燃料电池车)、长安1款(2010年 - Z-Shine FCV)

不得不说,德日美还是走在了潮流前端的。

值得注意的是,咱们中国也早早在氢燃料电池技术上开始钻研,而最早的当属上汽,分别在荣威750和950车型上试水,后者在2014年于北京车展发布,其发动机类型为氢燃料电池+锂离子电池+驱动电机,可行驶里程有400公里,用高压储氢罐存储能够储存4.3公斤氢气。

再把目光放到眼前,长城也要加入到氢燃料电池车的战斗中来了。相比上汽、长安来说,步伐稍晚,但画风更为稳健。

长城先是收购了全球领先加氢站运营商德国H2 MOBILITY Deutschland的5%股份,成为继液化空气集团、戴姆勒、林德、OMV、壳牌和道达尔之外的第七个股东,并且通过海外融合,国内试点的方式,开启氢燃料能源汽车的试制。

另外值得一提的是,长城本身还是中国汽车品牌中唯一加入国际氢能委员会的成员。并且根据长城官方消息,长城会围绕制氢、储氢、加氢站、燃料电池全产业链,聚焦氢能建设,目前已经完成投资10亿元用于进行技术开发和团队打造,未来计划至少投入20亿元进行相关技术开发,且在2022年北京冬奥会前推出第一款氢燃料汽车。

写在最后

当然,要想实现氢能汽车的普及,真心还要一段时日。就像电动车走进人们的生活之初,也是想破了头如何用技术手段说服普罗大众“未来加电会和加油一样快”、“未来充电站的部署会和加油站一样密集”,但真正完美实现,依旧还在滚动进度条。

而氢能比纯电动车/混动车多了一个优点——就是完全无污染,但同时也多了两个缺点,价格更贵和脾气更炸。氢作为纯净的气体,自然界中不是天然存在,需要后期提炼,如此一来在成本控制上就会是很大的问题,而相应的造车等一系列成本都会上升。再有就是安全问题了,氢气易燃易爆,不管是在加氢站还是在汽车上,都会是危险源,怎么做到安全使用也是一个不小的难题。

最后,如何快捷迅速加氢以及降低加氢站的成本,是普及氢能车的关键,也是如今所有想要去做氢能车的汽车品牌均要面对的大难题。相比于纯电动车型,其实氢燃料车更加接近于传统燃油车,加一次氢的耗费时间不过几分钟,所以一旦能够在技术上有突破,可以说是分分钟改变整个汽车行业。

小编提问:你觉得氢能源车的春天还会有多久会到来?

这个技术一旦量产,将会彻底改变汽车行业!

叫兽祝大家猪年行大运这个技术一旦量产,将会彻底改变汽车行业!

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