湘水之珠 经济 氢能源车行不行,是时代弃子还是领跑未来?

氢能源车行不行,是时代弃子还是领跑未来?

近年来,新能源车的消费趋势开始逐步赶超传统燃油车。说明汽车行业的发展趋势和消费者购车认同都开始逐步倾向于新能源领域。而逐步取代传统燃油车的首当其冲就是纯电和插电混动车型。但要从环保维度来看,纯电和插电混动车型仍旧会在废弃电池组处理及燃油消耗等方面存在种种问题。所以严格意义来讲,使用氢燃料电池的车型,才是从制造到使用再到回收,全环节最优解的产物。可为什么以氢能源为首的燃料电池车经过这么多年的发展依旧无法实现高度普及呢?

在探讨这个话题前我们还是先来简单了解一下氢能源技术和几款已量产在售的氢燃料电池车现况。

氢能源车大致分为两类,一类是以氢作为内燃机燃料,实现化学能转换机械能,考虑效率等问题目前不是汽车行业主要发展方向。另一类是利用将氢和氧的化学能转换成电能实现发电。原理本质上就是电解水的逆反应,氢和氧分别到正极和负极,氢和电解质发生反应放出电子,反应后的氢到负极与氧形成水”。这也是目前各大车所使用的主要技术线路。

相比传统内燃机,氢燃料电池技术不存在“进气、压缩、做功、排气”的四个环节,产生的热量小、没有摩擦损耗、生成电的速度也快,最关键的是6成以上的转换效率远远高于内燃机的3-4成。

另外氢能源动力也是一种非常早就被人类利用的“燃料”,甚至首辆氢内燃车在19世纪初就出现了,只是因为各种各样的原因和利益关系,被埋没在历史长河中,由于与主题无关就不展开了。

丰田Mirai

丰田Mirai是丰田耗费20多年时间,通过5000多项专利得出的产物。目前已有两代车型,新款车型造型大气优雅,内装精美,配置丰富。整体来看与丰田的传统燃油车没有太大差异。但事实上,丰田Mirai拥有3个碳纤储氢罐,机舱内是一台高效的氢燃料电池单元,通过反应可以为车辆的驱动电机提供电力,从而产生最大功率134kW,峰值扭矩300N.m的动力。不过这都不是重点因为它的WLTC综合续航达到了850公里,远超常规的纯电车型,而且加氢只是几分钟的事。

 

本田Fuel Cell

本田Fuel Cell是被本田寄予极高希望的氢燃料电池车,同时它也继承了本田在氢能源领域积攒20多年的经验技术。不仅氢燃料电池单元反应效率高、输出功率密度更高,驱动电机也可输出130kW的最大功率,看齐了雅阁思域等燃油车型,综合续航方面更是高达750公里。遗憾的是在上市的5年时间里,它只完成了不到2000台的销量,最终退出了氢燃料电池车的舞台。不过话说回来,个人认为Fuel Cell退出历史舞台并非完全因为它的驱动燃料特殊,毕竟过于前卫的造型设计,也会让不少人望而却步。

 

现代Nexo

其实在现代Nexo之前,途胜也推出过氢燃料电池车型。而Nexo则是一款专门针对氢动力研发的产品。不同于丰田本田,现代Nexo作为SUV车型,空间表现更好,而且氢燃料电池+电动机的组合可输出最大功率120kW,峰值扭矩395N.m,更高的扭矩输出,在动力感受上要比前两者表现更好。此外609公里的综合续航、5分钟补能等特性,也是保障其销量的产品优势。

在销量方面,截止2021年3月底,作为量产氢燃料电池车的急先锋们,现代Nexo累计销量14768辆,丰田Mirai累计销量13963辆。可见即使是氢燃料电池车的头部产品,表现也不容乐观。不过这并不代表着,氢燃料电池就是条错误的道路,因为像奔驰、宝马、奥迪、日产、福特等多家车企都先后涉足氢燃料电池这条技术路线。虽然有不少厂家已退出转向纯电领域,但也有像宝马X5氢能源计划、i Hydrogen NEXT、奥迪h-tron quattro等产品仍在等待市场时机。之所以会造成这种摇摆不定的局面,还要从氢能源电池技术、加氢站和消费者认知等方面来看。

氢能源动力优势:

毫无疑问氢燃料电池应用在车上最大的优势就是环保。生产环节不论风能、水能、太阳能等,都能轻松将水转化成电,然后通过电解水制成氢。然后再通过氢与氧生成水的催化反应过程中生成电能。循环往复的过程中没有氮氧化物、硫化物、二氧化碳等污染物排放,也不需要加注催化剂,循环使用成本和维护成本都更低。

使用氢能源电池的车型对于地势和使用环境的要求并不像传统燃油车那么高,行驶品质看齐电车,使用环境也更广泛。

氢燃料加注效率比肩传统燃油,3-5分钟就能补能500-800公里。电车充电效率低,受环境影响大,不同季节下续航变化也大。而且就算比较价格,目前国内尚未的情况下仍比汽油价格低很多。

另外氢燃料的存储安全性其实很高,可以同理使用液化石油气的车型,同样也可以看齐传统燃油车。若安全方面有问题多个国家也不会允许氢燃料车上路,而且国内目前在上海、北京、深圳、张家口、柳州等多地均建有加氢站,初期面向商用市场及部分特定人群的乘用市场,后期也会逐步转向民用化的乘用市场。

氢能源动力劣势:

氢燃料电池对技术的要求比纯电动高,氢燃料电池技术的攻克,反应效率和输出功率密度等都需要至少两代产品的技术沉淀。不论老牌车企还是新入局的车企,都需要重新开发整套的动力总成,显然与“弯道超车”的理论相违背。而0基础的企业不仅开发周期长,开发成本高。主流供应商也没有现成的方案提供代工厂家,远不及纯电新能源车入门门槛低。通过电池、电机、电控的采购,其他方面照搬传统造车行业的采购流程就能轻松实现。

另外日本车企在氢能源领域的研发开始得很早,占据了大量的专利,就像前面提到的,单丰田Mirai一款车型就拥有超过5000项专利技术,很多技术尚未脱离技术保护期,相似的技术开发变得艰难。间接的让不少年轻的汽车品牌遇到了技术壁垒。资本自然也转向了更容易实现,且平台更开放的纯电车型研发。

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