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《福布斯》分析:氢能源车为何始终无法与电动车比肩?

日期:2021-02-09    来源:新浪编译

能源资讯中心

2021
02/09
08:38
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关键词: 福布斯 氢能源车 燃料电池汽车

据《福布斯》网站报道,在转向氢能源之后,一切关于如何应对化石燃料汽车废气排放的问题都将画上句点。

对于许多人来说,氢能源是一个非常明确的解决方案,其需要再多一点开发时间就能与市场见面。然而,笔者却认为氢能源并非解决全球范围内生态问题的答案,至少在个人出行领域并不能解决所有问题。

在与电池驱动汽车相比较时,其在工作效率方面的差距是无法回避的。

从表面上说,氢能源似乎是解决当下所有生态问题的理想燃料。当氢能源被注入燃料电池之后,其产生的副产品只有水,而水对于大气层几乎没有任何伤害。但真正吸引人们使用氢能源的原因在于,车辆补充氢燃料就如加油一样方便。要知道,无论使用什么样的能源,不改变人们的生活方式是一项必要条件。

一旦选择了氢能源汽车,车内的动力系统将与以往完全不同。不过,除非人们喜欢由专业的技术人员为车辆补充氢燃料,否则在日常生活中,车主并不会每天都关注是否需要补充燃料。

如果需要补充氢燃料,那么直接开去“加氢站”即可,如同以往为车辆加油一样。

氢能源的问题在于,使用简便的表象掩盖了该技术自身巨大的缺陷,而这种缺陷并不会出现厂商的营销宣传中。另外,即使缺陷被公开,恐怕也有许多消费者听不明白。本质上,氢能源的缺陷是由物理定律所引发的。

如果氢能源想要变得完全“绿色”,那么其就必须由电解水制造产生。在生产过程中,水被电解后分解成氢和氧。

人们也可以从化石燃料(通常是甲烷)中提取氢,但这样只能产出“灰”氢(过程中仍会产生二氧化碳)或者“蓝”氢(利用技术可以将过程中释放的90%的二氧化碳储存起来,但并未解决根本的零排问题)。只有通过将水电解办法制造出来的氢能使得燃料从根本上变得绿色环保。

值得一提的是,水电解制造氢能是一个非常低效率的过程,其会浪费很多电能。根据环保组织Transport & Environment经常性的研究结果,水电解出氢能的过程会损耗掉30%的电能。

除此之外,剩余的氢能在注入“加氢站”的过程中又会损失26%,这意味着在氢能用于汽车之前已经浪费掉了48%。人们确实可以通过将氢能就地储存的办法来防止部分损耗,但电解工厂的建设要耗资数百万资金,因此只会将氢能集中储存。

相比之下,在电能通过输电线进入充电站的过程中,损耗率一般只有5%。

在将氢能注入车辆之前,其自身就已经损耗近二分之一,而消费者还不得不面临氢能在驱动车辆时的糟糕表现。如今人们可以通过使用复合燃料来燃烧氢能以为车辆提供动能,此外其还有其他的形式,但上述燃料的生产过程会浪费更多的电能,而还有可能产生微粒排放物。

因此,对于大多数使用氢能出行方案的消费者来说,燃料电池是他们不二的选择。燃料电池能够将氢和氧重新组合以产生水,过程中也会制造出电能。

这是一个不可思议的技术成就,但不幸的是,氢能进入车辆后在使用过程中又会损耗掉50%,这就意味着人们最后能够用上的只是最初所产生的电能中的26%。在电池驱动汽车里,电池充电过程中一般只会损失5%左右的电量,与此同时在直流和交流转换时也会损失5%的电量。

用交流电给直流电电池充电就需要一个转换的过程。尽管会有小幅损耗,但电动汽车仍可以获得相当于85%的初产电能。

直流和交流转换以及电动机(包括燃料电池汽车和电池驱动汽车使用的动力系统)或导致另外15%的电能流失。如果是电池驱动车型,其真正能够用到的只相当于初产电能73%左右,;而燃料电池汽车的用电效率只有23%。

这就意味着,两种车如果跑同样的距离,燃料电池汽车使用的电能相当于电池汽车的三倍左右。即使说在另外一些情况下,这里的三倍可能会降低到两倍,但事实的情况是,氢能源汽车在使用过程中有大量电能被损耗,因此在当下能源紧缺的世界中其并不是一个值得考虑的解决方案。

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