如果铂不值钱,氢能源汽车会不会一统天下灭掉电动车?
如果铂像铁一样便宜-氢能源汽车是否能替代电动车?
关于所谓的「氢能源汽车」存在很多误解,其中有一点是因制造成本高才无法普及;这个观点不能说是错,因其确实是阻碍这种技术普及的原因之一,但还有其他几个重要的因素。
- PT-铂,俗称白金
这是一种贵金属,是按照“克”来销售的;所以常见的铂制品都是些小饰品,比如戒指、项链、耳环等等。然而氢能源汽车是需要铂的,为什么氢燃料车需要铂呢?因为这种车型的本质是电动汽车,铂只是其燃料电池堆中的催化金属,是用于发电的核心物质;一组低功率的电池堆也要用几十克的铂,成本之高可见一斑,但是“氢燃料电池堆+三电”的增程式氢车,制造成本还要加入动力电池组、电机、电控,电动汽车的制造成本本就偏高,再加上燃料电池自然无法控制成本,但如果铂变得像铁或铝的成本一样低,这种增程汽车能不能替代普通电动汽车呢?
制造成本不仅限于车辆本身,燃油汽车也有价格低廉的≥2.0T/2.0-2.5L的选项,这些车热销了吗?
答案显然是否定的!因为从用户的角度分析,需要考虑的有两点。
- 车辆购置成本
- 车辆使用成本
氢燃料增程电动汽车的购置成本会很高,参考主攻这种技术的日系车企,其性能平庸、品质不高的氢车选项的售价可以轻松超过40万;这样的价格定位注定是小众的,任何车市的销量支撑都是“≤15W”区间的主流快销车。在铂的成本不可能拉低,以及三电系统可降低的空间不大的两个前提下,这种技术是咩有普及可能性的;而即便假设铂变得和铁一样便宜,其用车成本仍旧会非常高,因为“氢”不是白来的。
铂只是在这种汽车上的发电用的“燃料电池堆”中使用,是用氢来发电——氢是怎么来的呢?撇开铂不谈吧。制氢的方式有很多种,主要还是工业副产品,以煤炭、石油、天然气为基础制造,以消耗常规能源制造的氢能叫做清洁能源吗?似乎这是有些牵强的。其他方式则以用铝制氢、电解水制氢为辅,铝制氢会产生相当程度的污染,这不是个可取的方式,电解水制氢又没有什么意义。
因为氢车首先是电动汽车、其次才是增程,加氢倒是比充电的速度快一些,但在快充技术已经能实现15-30分钟恢复到80%的阶段中,加氢其实也没有快到哪去;那么就不如直接充电通行,毕竟用氢在燃料电池堆中发电会有非常大的损耗,其效率比燃油汽车内燃机的热效率还要低,也就是说超70%的氢是被浪费的,是没有转化为电能的!这就要再聊一聊电解水制氢的损耗了。
电解水制氢用的电可以是火电和清洁电能,火电同样存在排放问题,用于制氢没有什么意义;以这种方式制氢的损耗也在65%-70%之间,也就是说在源头用电制造氢、在车上用氢发电,这个过程损耗了大量的电能,两个转化流程的效率是负数!这对于节能减排有意义吗?很显然这只是在浪费电能。
但此时会有汽车爱好者认为用光伏发电、再用电制氢还是清洁的,即便损耗大一些但这些电是“白捡的”;然而PV板可不是白捡的,这种板的制造成本非常高,效率超高20%的多晶硅电池板或所谓高效率的钙钛电池板成本都很高。那么用超高成本的投入“取电”,再以超高成本建造制氢工厂,最后以超高成本的氢能运输和终端加氢站面向车辆,这些氢得多少钱一公斤?这才是核心问题。
目前没有任何方式可以降低制氢成本,氢的成本参考日本,折算后也会超过60元一公斤;而一公斤氢在燃料电池堆效率足够高的状态下,反应出的电能充其量足够紧凑级标准的车辆行驶100公里左右。车辆的百公里成本超过60元,每公里成本超过六毛,一般的2.0T燃油汽车也就是这个标准了;而纯电动汽车的同级车往往在0.05-0.10元之间,中型和中大型车一般是0.20元一公里左右,用车成本没有任何优势也是限制这种车普及的原因之一。
氢燃料的运输成本很高,因为液态氢不够“稳”。
车辆使用的液态氢罐压力很高,这种能源主要用于航天;因其高压和液态让能量密度达到了C7H6N3O6的35倍左右,这一串字符是“C4”的化学式,试想一公斤C4如果达到燃爆条件会怎样——普通代步型氢车也得有个五六公斤,普通子弹的装药量是4克,没收手榴弹的装药量时50克,感觉如何?
其实能够击穿一辆坦克的重炮炮弹也只是装0.5kg,一辆氢燃料汽车的液态储氢罐如果在碰撞中导致破裂并引燃的话,至少可以轻松的毁掉一个足球场那么大的区域。
(足球场标准尺寸为长105米、宽68米,面积为7140平方米;车位的平均面积时12.5米,足球场相当于571.2个车位)
综上所述,氢燃料的运输有极高的成本,核心因素还是需要极高的安全防护,不论采用车辆运输还是管道运输都不例外;所以日本在氢燃料汽车保有量极低的前提下,氢的成本已经很高,一旦车辆的保有量提升则成本会更高。不过这些都不是最重要的问题,重点在于运输氢燃料的车辆就不是按照公斤来计量了,这些车如果发生问题,或者管道发生问题会怎样?不确定因素太多。
这就是为什么日本推广了很多年的氢燃料电动增程车,保有量连突破五位数都很难的原因;即便铂的成本和铁一样低,制氢和运输氢的成本还是难以控制,车辆的安全性能也难以得到认可。想要让这种车有说服力,也许以丰田、本田等品牌为主的日系车企,应该拿这些车进行标准且严格的碰撞测试,只是没有什么试验场愿意给这种车做测试吧,氢车没有前途,这就像没有前途的日系车企。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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