氫燃料電池與電動汽車使用動力電池性質不同、作用也不同,燃料電池材料以鉑為主。
氫燃料電池不是儲能電池或動力電池,電池又稱之為化學電源,作用透過化學能轉換為電能的裝置,簡單理解為消耗一種物質產生電能;電動汽車使用的是可以反覆利用的化學電源,透過電網獲取電能進行兩次化學反應,讓電在電池中完成形態的變化和輸出。而氫燃料電池等於普通化學電源的簡化版,執行的原理是透過加入化學物質(氫)在電池中的催化劑作用下分解為氫離子,之後進入電解質與正極的氧氣發生反應產生電能。
可以把直接迴圈充放電的化學電源理解為高度整合的成品電池,燃料電池是半成品需要不斷補充化學原料才能發電的“發電器”,兩者的區別是很明顯的。而且由於燃料電池汽車使用的“發電器”不能儲電,所以這種車仍需要配備與普通電動汽車相同的可迴圈充放電的儲能電池(動力蓄電池)。
不過直接加註液態氫可以遠遠不斷的發電,加註液態氫的速度也要比直接充電更快,所以理論上還值得研究。但使用這種結構的車嚴格的定義應該是:氫能源增程式電動汽車,屬於混動車範疇,與純電動汽車是兩類車型。
氫燃料電池由於氫離子與氧在正極反應,正極則需要一種不會與氫氣發生反應的材料製造,在海外結構驗證後目前使用的主流材質為【鉑】,也就是俗稱的白金,其次石墨烯也是研發方向。但這兩材料也是嚴重製約氫燃料電池普及的核心,原因是成本太高。
單組燃料電池使用的鉑接近20克,按照350元的價格計算僅製造電池正極的成本已經高達7000元,整組電池的成本會高到離譜;高純度石墨烯一般的也要幾百元一克,超高純度可以高達四位數每克,高昂的製造成本決定了很難普及。
假設普通小型代步車的一組燃料電池堆的成本2萬元,按照2019年三元鋰電池的價格走勢判斷可以為電動汽車增加17~19kwh容量,鐵鋰電池可以增加20kwh左右,對於同級純電動汽車而言這可以增加200公里左右的續航里程,所以純電動汽車沒有必要依靠燃料電池增程。
其次在使用方面氫燃料汽車的成本也會很高,利用常規能源制氫其純度不夠高會導致燃料電池的使用壽命縮減;二次提純製造成本水漲船高,同比汽油氫燃料汽車使用成本會更高。而使用電解水制氫會高到離譜,接近60kwh的電能製造一公斤氫、一公斤氫僅能驅動車輛行駛100公里左右,但同樣60kwh的電直接充入電動汽車可以行駛400公里以上。
所以氫燃料電池增程是汽車製造成本過高、使用成本也過高,這兩點不足是這種車難以普及的最大障礙。普通電動汽車使用的電池材料有鋰、鎳、鈷、錳、鐵以及少數型別使用鈦,這些材料的製造成本遠低於使用鉑的燃料電池汽車,所以普及的電動汽車會是這種形態。
至於車輛實時發電的增程器使用內燃機的製造成本和能源的成本低於燃料電池和氫,所以大巴重卡多為內燃機式增程器;氫燃料電池汽車還是在理論研發試驗的階段,沒有一種成本足夠低的正極材料以及低成本制氫的方式,這種車註定不能普及。
氫燃料電池與電動汽車使用動力電池性質不同、作用也不同,燃料電池材料以鉑為主。
氫燃料電池不是儲能電池或動力電池,電池又稱之為化學電源,作用透過化學能轉換為電能的裝置,簡單理解為消耗一種物質產生電能;電動汽車使用的是可以反覆利用的化學電源,透過電網獲取電能進行兩次化學反應,讓電在電池中完成形態的變化和輸出。而氫燃料電池等於普通化學電源的簡化版,執行的原理是透過加入化學物質(氫)在電池中的催化劑作用下分解為氫離子,之後進入電解質與正極的氧氣發生反應產生電能。
可以把直接迴圈充放電的化學電源理解為高度整合的成品電池,燃料電池是半成品需要不斷補充化學原料才能發電的“發電器”,兩者的區別是很明顯的。而且由於燃料電池汽車使用的“發電器”不能儲電,所以這種車仍需要配備與普通電動汽車相同的可迴圈充放電的儲能電池(動力蓄電池)。
不過直接加註液態氫可以遠遠不斷的發電,加註液態氫的速度也要比直接充電更快,所以理論上還值得研究。但使用這種結構的車嚴格的定義應該是:氫能源增程式電動汽車,屬於混動車範疇,與純電動汽車是兩類車型。
氫燃料電池由於氫離子與氧在正極反應,正極則需要一種不會與氫氣發生反應的材料製造,在海外結構驗證後目前使用的主流材質為【鉑】,也就是俗稱的白金,其次石墨烯也是研發方向。但這兩材料也是嚴重製約氫燃料電池普及的核心,原因是成本太高。
單組燃料電池使用的鉑接近20克,按照350元的價格計算僅製造電池正極的成本已經高達7000元,整組電池的成本會高到離譜;高純度石墨烯一般的也要幾百元一克,超高純度可以高達四位數每克,高昂的製造成本決定了很難普及。
假設普通小型代步車的一組燃料電池堆的成本2萬元,按照2019年三元鋰電池的價格走勢判斷可以為電動汽車增加17~19kwh容量,鐵鋰電池可以增加20kwh左右,對於同級純電動汽車而言這可以增加200公里左右的續航里程,所以純電動汽車沒有必要依靠燃料電池增程。
其次在使用方面氫燃料汽車的成本也會很高,利用常規能源制氫其純度不夠高會導致燃料電池的使用壽命縮減;二次提純製造成本水漲船高,同比汽油氫燃料汽車使用成本會更高。而使用電解水制氫會高到離譜,接近60kwh的電能製造一公斤氫、一公斤氫僅能驅動車輛行駛100公里左右,但同樣60kwh的電直接充入電動汽車可以行駛400公里以上。
所以氫燃料電池增程是汽車製造成本過高、使用成本也過高,這兩點不足是這種車難以普及的最大障礙。普通電動汽車使用的電池材料有鋰、鎳、鈷、錳、鐵以及少數型別使用鈦,這些材料的製造成本遠低於使用鉑的燃料電池汽車,所以普及的電動汽車會是這種形態。
至於車輛實時發電的增程器使用內燃機的製造成本和能源的成本低於燃料電池和氫,所以大巴重卡多為內燃機式增程器;氫燃料電池汽車還是在理論研發試驗的階段,沒有一種成本足夠低的正極材料以及低成本制氫的方式,這種車註定不能普及。