氫燃料電池車仍需儲能鋰電池支持
最近燃料電池車風聲水起:豐田最新燃料電池車Mirai上市;本田推出了第二代氫燃料電池概念車FCV,并表示正式量產;豐田公開其燃料電池車專利;大眾購買燃料電池專利等等。燃料電池車的春天來了嗎?筆者并不這么認為。
由于網絡上無法查閱到最接近實用化的豐田燃料電池車Mirai具體的技術信息,因此筆者拿自己參加一次氫能技術交流會上得來的技術指標來點評。
參加這次技術交流會的幾家公司里,比較知名的是德國的PM公司,1994年成立,2006年上市,是德國唯一的高端氫燃料電池質子膜制造商,同時也制造氫燃料電池??梢哉f,PM公司能代表德國氫燃料電池的最高水平,但目前的數據還無法與日本豐田進行技術比較。PM公司在技術交流會上提供了幾個指標:單個堆的功率在8-30千瓦;轎車上使用的燃料電池循環壽命為5000次;公交車使用的燃料電池為15000次;轉換效率大約50%。
筆者在會上咨詢了電池價格,光只是一個堆的價格就已經高達4000歐元/千瓦時,折合人民幣3萬多(國產的大概是1.5萬),是鋰電池的十倍都不止!
另外,氫燃料電池如果裝在車上是一個系統,除了燃料電池堆外,還需要配備一定數量的儲能鋰電池。由于氫燃料動力系統占用空間較大,且非常沉重,所以德國人推薦外接拖車的應用方式。
此外,燃料電池只是一個電能轉化裝置,如果裝在車上,還需要攜帶氫燃料。目前儲氫技術多種多樣,但最經濟、最成熟的還是鋼瓶壓縮。以200大氣壓鋼瓶為例計算,攜帶60度電需要64.8升,加上儲氣瓶的話,體積至少是70升。根據現代途勝FuelCell數據,144升的儲氣瓶可以跑480公里,顯然氣壓更高一些,但成本肯定也會更高。
需要說明的是,氣體的壓縮是一個比較耗費能量的過程,越快越耗能,所以指望氫燃料電池車能夠快速加氣也是個笑話。
氫燃料電池的實用性如何?筆者也并不看好。即使燃料電池技術能夠做到完善、廉價,氫氣的生產、運輸和儲存都會是一個比電動車充電煩惱得多得問題!目前存在的問題如下:
1、電池組不支持大倍率放電,面對特斯拉這樣的電動車,您愿意開慢吞吞的燃料電池車嗎?
2、仍然不能脫離儲能鋰電池的支持,太復雜。
3、反應堆實際效率僅50%左右,這還不算裂解天然氣、壓縮氣體的能耗??梢哉f,在石油價格200美元之前,氫燃料電池車的經濟性都不會低于天然氣車。
4、反應堆壽命較有限,家用車能滿足,出租就別想了。
5、儲氫技術,現代途勝FuelCell144升跑480公里,換成天然氣或許能跑到1000公里。
6、加氫站建設問題。
7、氫燃料電池,本身只是一種高效率的能量轉化裝置,并不能生產新的能源,所以它不是拯救能源危機的唯一選擇,只是另一種“儲能電池”罷了,而且潛力有限。
氫燃料電池車,不過就是幾個有野心的無核國家,為了獲得類核潛艇(長電動續航)的副產品。所以,氫燃料電池車技術,日本、德國、韓國最感興趣,英法棄之如敝履。中美兩國,由于體量巨大,倒是不妨投入部分力量做嘗試,但不應該是汽車企業來做。
另外,豐田的氫燃料電池技術,是豐田為蒼龍級潛艇開發的,拿到汽車上不過是廢舊電池再利用。