早前在广州车展上,本田就亮相了Clarity氢燃料车型,一时间引来众多网友的围观和热议。“加氢3分钟续航750公里,-30摄氏度环境下也能使用”,简单20余个字却透露出这款车所搭载技术的先进性。不少人认为,相比于电动车,氢燃料电池才是新能源的未来。不过也有很多人担心安全问题,甚至魔性地调侃道:“炸起来人飞10米高”。
此外,有的网友还联想到早些年比较流行的天然气汽车,搞不清两者的区别。看来相比于应用已经比较广泛的电动车,氢燃料电池汽车还蒙着一层面纱。而今天疆哥这篇文章,就是来为大家梳理并解答其中的疑惑。
氢燃料电池汽车和目前市面上的纯电动、插电混动一样,都被归结为新能源。虽然很多车企都有在发展,但是目前世界上真正量产且在售的只有三款,分别是丰田Mirai、本田Clarity以及现代Nexo。
咱们简单了解下这类车的工作原理:储氢罐的氢气流通到燃料电池里面,发生化学反应后,转化成电能给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车辆行驶。
其实就和我们熟知的电动车一样,最终都是通过电能转化为机械能。而两者最大的区别就是:电动车需要充电,而氢燃料汽车则需要充氢气。
此前闹得沸沸扬扬的“南阳水氢车”想必大家也有所耳闻了,为了秀智商,说是加水就能跑,但实际它的真正的原理是:加水后,水会和铝粉、催化剂等反应,然后生成氢气,天富平台怎么样。再通过电堆产生电,最后驱动车辆行驶。
本质上它还真是我们要讲的氢燃料电池汽车,只不过它不用加氢气,而是靠自给自足。听起来很美好,但是需解决铝粉分离等技术问题,难度大,成本高,而且不环保,引来群嘲便是出于此原因。
天然气汽车又被称为双燃料汽车,其实就是在原有的汽油燃料供给系统之外,增加了一套CNG(压缩天然气)供给系统,可通过控制开关,选择要烧油还是要烧气。那么它和氢燃料汽车相比,主要有以下三点区别:
天然气属于常规能源,而常规能源指长期广泛使用,技术上较为成熟的能源,例如煤、石油等,所以天然气汽车并不属于新能源,燃烧后还是会出现二氧化碳等污染物。
天然气可以直接开采,普通的金属罐体就可以储藏,一般被放置在车子的后备箱。而氢气需要加工获得,而且其化学性质活泼,密度小,需要技术更高的储气瓶,所以在使用成本上天然气远比氢燃料汽车要低。
天然气汽车既可以烧汽油,也可以烧天然气,动力原理跟普通的燃油车是一样的,是将天然气引入气缸进行燃烧驱动车辆行驶。但是氢燃料电池汽车是用氢气和催化剂反应产生电,通过电驱动电机运转,更像是电动车。
天然气汽车最大的优势就是燃料便宜,鉴于这一点,有的车企还会在一些低端车型上推出天然气版本供消费者选择。至于私下改装,前几年在出租车行业确实很火,但由于改装水平不一,会影响车辆的使用寿命,慢慢就淡下来了,而且现在政策也开始限制这种“油改气”。
其实单是天然气作为传统燃料,不属于新能源这一点,天然气汽车就注定没有太多的前景可言了。我们再说回氢燃料,相比于逐渐普及的电动车,目前在家用领域的氢燃料汽车寥寥无几,但为什么还是有人推崇呢?
最主要的原因,就是它戳中了当下电动车的两大痛点,比如本田生产的氢燃料电池汽车Clarity,加氢3分钟,续航里程750公里,在充电时间和续航里程上,都秒杀当下绝大多数的电动车,而且在寒冷的环境下也不会影响车辆的正常使用。
既然电动车的短处恰恰是氢燃料汽车的长处,为什么还是无法普及呢?这里面就涉及到其自身存在的三大痛点。
疆哥形象点说,一辆氢燃料电池汽车真正上路,主要涉及到五个环节:氢气制取——氢气储运——加氢站——汽车充氢——汽车行驶。后面两个环节已经说了,是它的优势。但前三个环节却是实实在在的软肋。
燃油车需要考虑油费,电动车需要考虑电费,而氢燃料汽车则需要考虑“氢费”。虽说目前国内取氢技术已经成熟,但由于市场量需求量实在太少,所以价格一直是高居不下。
氢气制取好后,需要将其运输到专门的加氢站,但氢气的体积能量密度较低,而且易燃,这时候就需要将氢气压缩或液化,不过这类储氢罐不仅成本高,对技术要求也非常严格。
氢燃料电池车的动力来源只能依赖加氢站,但截至2018年底,我国运营的加氢站只有23座,这样的规模和充电桩、加油站相比,实在不忍直视。而且建设一个高压加氢站还需要投资1000-1500万元。
氢气很贵,存储技术要求高,基础设施不完善,这些短板是很多人的共识,但关于氢燃料汽车还存在一个备受争议的问题:它是否足够安全?目前主流的观点主要分为两个派别:
在我国,氢气被定义为危险化学品,而且在大多数人的教育观念里,氢气是一种无色无味、易燃易爆的气体。军事上也有着毁天灭地的“氢弹”,基于这些传统的印象,很多人对于氢燃料汽车的安全性十分顾忌。
此外,最近在挪威、美国、韩国接连发生的几起氢气爆炸事故,也让大家更加“谈氢色变”。这其实跟大家担心电动车起火是一个道理,只不过程度更深。
基于公众的担忧,有不少专家或车企就站出来了,在他们看来,氢气并不像大家想象中那么危险,而且基于目前的技术,氢燃料汽车是足够安全的。
氢气的扩散速度是天然气的3.8倍,这使得泄漏的氢气将会很快上升并向各个方向快速扩散,浓度也难以达到爆炸所需浓度。此外,氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油的1/22。结合这两点来说,氢气自身的危险程度要远小于汽油。
作为最早涉及氢燃料领域,并量产世界首款氢燃料汽车Mira的丰田来说,它就强调燃料电池汽车和普通汽车一样安全,而它的信心,主要来自于几项安全防护技术。
例如在储氢罐上,为了防止它撞击发生泄漏,丰田采用了碳纤维和凯夫拉防弹材料结合的罐体,据说能够承受外部140Mp的重压,子弹打不破、80公里时速的撞击也无法摧毁它。
此外,为了避免储氢罐因受热导致罐内气压升高,引起爆炸。丰田还在储氢罐上设计了特殊的气缸阀,当车辆着火时,阀门将感应到温度自行开启,强制性排除氢气。而且是氢气排出多少就燃烧多少,就像煤气灶燃烧燃气一样,不会发生爆燃、更不会爆炸。
实际上,目前量产的三款燃料电池车中,只有现代Nexo接受了欧洲新车安全评鉴协会(Euro-NCAP)的碰撞测试。从成绩看,新车不仅获得了五星评价,更关键的是碰撞后没有发生储氢罐漏气的情况,而这也为氢燃料汽车的安全提供了论据。
站在中立的角度来说,一方面,疆哥很能理解那些“谈氢色变”的人,毕竟在有限的认知里,大家对于氢燃料汽车还存在诸多的不了解,未知产生恐惧,这很正常。但是有些人,在面对氢燃料汽车的时候,全然不顾事实论据,只会拿“炸弹”来危言耸听,这是不可取的。
另一方面,对于专家们或车企们科普的安全,疆哥还是持保守意见,毕竟当下能提供的论据实在太少了,难免会落入“王婆卖瓜自卖自夸”的俗套。而且从整个产业链来说,氢燃料汽车的安全风险确实是比燃油车和电动车都要大,不能以偏概全。
目前除了丰田、本田和现代,宝马、通用等不少厂商也在研究氢燃料电池技术,比亚迪吉利、长城等自主品牌也有此类规划,国内的政策更是鼓励支持这项技术的研究与应用。所以从前景来说,还是有的。
不过与此同时,氢燃料汽车也存在诸多待解决的难题,就像当年刚出现的电动车一样,它也不得不面临来自公众的质疑。那么对于氢燃料汽车,大家又是怎么看待的呢?
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