不喝油,不充電,而且續航里程超燃油車,難道它喝水?沒錯,這就是下一代汽車-氫燃料汽車。氫燃料電池汽車這麼神奇,而且唯一排放物是水,可以說真正實現了對環境的零汙染。
一、那麼怎樣的汽車才是氫燃料電池汽車呢?
氫燃料汽車的核心是氫燃料電池,氫氣和氧氣經過化學反應產生電能,然後電能驅動汽車前進。氫氣可以通過電解水獲得,而地球面積的71%被海洋覆蓋;氧氣佔到空氣的21%,而空氣又無處不在,所以氫燃料汽車或許是下一代汽車發展的必然。
氫燃料電池汽車不是騙局,只是氫燃料電池的發展前景很低;國際上很多的專家、學者對氫燃料電池都持悲觀態度,氫燃料電池有理論支援,也的的確確可以造的出來,但就目前來看這氫能源電池還只能存在於實驗室;在過去幾年裡幾乎年年都會看到氫燃料電池明年上市的噱頭,但實際上是不可能的!
二、成本
製備氫氣的成本並不低廉,工業生產通常還是去沿用電解水的方式,耗費的電量通常是驚人的;舉一個簡單的例子,我們耗費大量的電去電解水製備氫,然後氫燃料電池要利用氫離子與氧離子逆反應生成電去驅動電機,使得車子可以前進。既然繞這麼一大圈,我們為什麼不直接用鋰電池?
何必要用電解水生成氫、再用氫氧還原成電,這完全費力不討好,能量多一次轉換就必然多一次損耗,這完全是浪費能源的邏輯,舉一個不精確、但很貼切的例子,那就是用5千瓦時的電製備出一定量的氫,而將這部分氫與氧逆反應回電卻不足5千瓦時,所以白白的浪費了電能!
當然目前實驗室中的氫燃料電池是不會採取背個氫氣罐的方式的,因為太過於危險;實際上氫燃料電池是依靠給車載水箱新增氫化金屬來制氫的,製出的氫與空氣中的氧離子在鉑催化劑的促進下生成電;可以想象需要新增多少氫化金屬來製備出足夠驅動車輛的氫?
這些氫化金屬的價格恐怕比汽油還要貴;豐田貌似推出了一個非常安全的儲氫罐,但氫氣罐又有誰敢往車上背(容易上天)?又有哪位朋友考慮過鉑催化劑?鉑金屬是啥朋友們都知道吧?
沒錯就是做鑽戒的鉑金,一塊燃料電池的整個生命週期大概需要50克的鉑金屬,50克鉑金多少錢各位可以自己算算;但更困難的是鉑金儲量本身就不高、年產量不足200噸,而根據每塊氫燃料電池對鉑金屬的需求量,將氫燃料電池裝配1000萬臺車,就需要500噸的鉑金屬;產能遠遠不及需求量。
全世界的鉑金儲量總和就只有3.1萬噸,按照每輛車50克鉑金屬的需求量來計算,全世界鉑金只夠裝配6.2億輛車,之後鉑金屬礦枯竭。到時候請各位看住自己的氫燃料電池吧,它很值錢,非常容易被人偷走。
三、總的來說,氫燃料電池幾乎沒有前景的原因如下:
1、制氫困難:上文也提到了電解水制氫、氫氧再生電完全是浪費資源;那麼就只能依靠氫化金屬與水反應來制氫,不過製備效率同樣很低下,而且成本不會低;工廠製備這些氫化金屬同樣會用到電、也會產生汙染,所以這氫化金屬本身就有些概念化!
2、鉑金屬儲量低、產量低、價格貴:具體原因上文已經提到,就不在這一一贅述了!
3、電池壽命低:氫燃料電池的壽命與常見的鋰電池是不同的,鋰電池的壽命是直接與迴圈次數相關的,但氫燃料電池則是根據執行時間來計算生命週期,通常只能用幾千小時;而且在市區堵車的環境下頻繁的啟停、高負荷的運轉都會加劇氫燃料電池的提前衰減,而這衰減是大幅度的!
四、總結
寫到這朋友們就能發現氫燃料電池絕對不是騙局,它是實實在在存在的新興事物;但它的存在本身就是悖論,節能、減排是未來機動車核心目標,而氫燃料電池違背了這個方向,作為某一輛車它的確做到0排放,但工業上位了製備出出足以去動它的氫則耗費了更多的電,而這些所耗費的電增加了發電廠的排放、加劇了汙染。
而由於它的造價、使用壽命都不可能得到普及(想普及鉑金不夠用),所以即便有一天鋰電池車普及了,這氫燃料電池也不存在普及(雖然年年都有訊息在說明年氫燃料電池車就會上市,但至今上不了市)。
氫燃料電池完全就是沒有困難、我們製造困難也要上的思維邏輯,但它終究不是騙局;而突破點在於如果未來能實現“光解水”來制氫,找到取代鉑金屬的廉價、高儲量、高產能催化劑,或許才能讓氫燃料電池真正的普及!