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丰田的氢能源车有什么优势?

时间:2019-03-15 01:02 浏览:

  对于新能源车,人们的观念仍还局限在传统电能上,可以说,锂电池垄断了目前在售的绝大多新能源车的动力电池。但,以锂离子电池为动力电池的纯电动车所带来的困扰也越发明显,续航里程总难以突破,而充电快慢、电池维修、更换成本等等问题成为消费者的普遍忧虑。再加上,国家关于纯电动车的补贴政策不断退坡,也使得一众观望者望而却步。

  因此当一台加满燃料仅需5分钟、续航里程却能稳定在400公里以上的氢燃料电池车出现时,给了更多想买新能源车、但又不信任纯电动车的观望者们一个希望。于是引来越来越多的车企开始注重燃料电池的应用和研发技术,例如比亚迪、长城、汽车发动机企业潍柴动力等等企业的涌入。但至今,整个市场中仍未出现大规模搭载氢燃料电池的乘用车出现,就连去年在华首发的现代第三代氢燃料电池汽车——现代FE(暂定名),也迟迟没有在华正式量产。

  但其实,在众多企业中,丰田汽车可以说是最早一批致力于氢燃料电池汽车研发的企业,而30年多年的科研下,Mirai的诞生更似众望所归。搭载了2个储氢罐的Mirai,可以承受700个大气压(70MPa),只需3分钟便可加满约5kg的高压氢气,续航里程达到650km(日本的JC08标准)!虽不及燃油车,却远比纯电动车给力很多。

  与此同时,由于氢不含碳,因此整个氢燃料为能量的过程中基本可以达到0排放或近0排放,看上去更是比目前以火力发电供能的纯电动车碳转移似乎来的清洁得多。

  不过,我们仍需知道,氢气并非如氧气般是空气中的组成因素,目前唯一可获得氢气的方法,只能通过电解水,而这种获取方式势必又将使用大量的电能。那么这又将氢燃料电池与锂电池拉回了同一水平上,甚至于氢燃料电池较纯电动车多了更多的步骤,浪费了更多的能源,反而失去了其环保的意义。

  其次,氢燃料电池的基本原理其实也就是电解水的应,将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过铂的催化,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),与氧原子结合为水,由于供应给阴极板的氧,是从空气中获得的,因此只要不断地给阳极板供应氢,就可以不断地提供电能。

  但这其中催化剂——铂,尚属稀缺资源,价格高昂,因此即便目前氢燃料售价低廉,但在经过铂催化后,售价也不再具有经济性。

  而700个大气压的高压下,即便Mirai采用了3层设计的储氢罐,但在碰撞后具有可燃性的氢气仍很可能会发生爆炸,性远超我们所想象。虽然针对这一点,丰田在设计Mirai车身时,对储氢罐两侧的纵梁采用了分散冲击力的设计,并在储氢罐周围布置了加强件,以避免侧碰对储氢罐的挤压,不过目前仍未有任何权威机构针对这款新车进行碰撞测试。因此氢燃料电池车的安全性暂还未知。

  就目前来看,氢燃料电池仍处于非常小众的领域,经济性、安全性、环保性以及相关配套设施都在其发展,但这并未丰田汽车对于这一领域的狂热,其仅在氢燃料电池这一块就拥有5680个专利,涵盖燃料电池堆专利、高压储氢罐专利、燃料电池系统控制专利以及加氢站技术专利等。

  与此同时,日本目前已建成了92座加氢站,韩国、美国等国家也紧随起后,欧洲也正在努力发展氢能源的建设,这其中丰田汽车所起到的促进作用不言而喻。

  我们无法忽略氢燃料电池车所带来的、锂离子电池无法超越的优势所在,虽然成本控制下,短期内其仍很难快速且大面积的普及,以锂离子电池作为主要动力电池的纯电动车在新能源车市场的主流地位。但我们仍愿意相信,在油价日益上涨、纯电动车仍未有新的突破以及补贴政策的逐渐退坡的未来,若加氢站的数量得到缓解,以丰田Mirai为主所带来的氢燃料电池车领域快速扩张也并非没有可能性。

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