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  • 1 # 楓行視界

    題主你好這個問題由【真會玩車】為你回答,新能源發展到現在也算是在市場上站住了一點腳步,但在整個汽車市場裡市場佔有率還是不高,目前新能源也有燃料電池車和純電動兩個技術流派,那麼在這兩個技術流派裡哪一個更被未來看好呢?

    從海外旅行者大力追崇電飯煲和馬桶蓋這種潮流上也可以看出,“用市場換技術”這種模式,也只能換來一些過時的技術、表面的技術,而核心的技術、最新的技術我們是得不到的。鑑於此,我們不應追隨國外汽車工業百多年發展的腳步去研究化石燃料汽車,而應將起點抬高到直接研發新型動力汽車上。

    關於燃料電池車

    燃料電池的基本原理為利用氫氣與氧氣的化合反應產生的能量發電。產生的電力可用來維持宇宙飛船的運轉(如“阿波羅計劃”的飛船),可以供應家庭使用(如日本東京煤氣採用的家庭用供電系統)。而如果用來驅動汽車,則成為燃料電池汽車。

    其中液化天然氣的主要成份為甲烷(CH4),利用甲烷的氧化反應(不一定透過燃燒過程)產生的能量獲取電力。其反應過程中會產生二氧化碳,但不會產生氮化物,相對來講還是比較“乾淨”的。但這種方式主要為供家庭使用的固定式裝置,所以體積較大。這種方式並不是本主題討論的重點,所以略去不談。

    燃料電池車的環保性

    燃料電池車在行駛過程中僅僅排出水,被認為是一種“環保”型的交通工具。實際上真的是這樣嗎?

    前面說過,燃料電池車的燃料——氫氣的製取,是使用電力。而在製取氫氣的過程中,電力消耗非常大。雖然可以透過太陽能、水力、風力等可再生能源發電,但目前主要的還是透過石油、煤炭等化石能源來進行的。也就是說,發電本身就會帶來環境汙染。

    氫氣的儲存是一件相當困難的事情。氫氣重量小體積大,所以必須用高壓壓縮,儲存在密閉容器中(豐田公司的mirai的容器壓力為700個大氣壓)。在元素週期表中氫排在第一位,即氫分子是最小的分子。氫分子可以很容易地透過儲存容器壁中微小的孔洞而溢散。而儲存容器的高壓狀態更加劇了這個過程。

    從氫燃料電池汽車系統中氫氣的變遷中,我們看到一個“化石燃料的化學能”→“熱能”→“電能”→“氫氣的化學能”→“電能+熱能”→“車輛的動能”這樣能量形式轉換的過程。請注意,能量形式轉換過程存在著轉換效率的問題(損失的能量基本上轉換成熱能)。也就是說,能量形式轉換的次數越多,能量的浪費就越大!

    從理論上講,如果消耗單位量的化石能源製取的氫氣,在氫氧發生化合反應的最後環節所做的功(在這裡可以理解成推動車輛前進的距離),小於單位量化石能源所能做的功的話,那就不能說氫燃料電池汽車的環保性好!

    電動汽車的現狀

    電動汽車顧名思義,就是用電力作為動力來驅動的汽車。這裡不包括混合動力車,特指純粹使用電力來驅動,同時在行使過程中不需要隨時有線接通電源(如有軌電車和無軌電車)的汽車。

    整車成本問題

    在電動汽車成本中,蓄電池所佔的比重非常高,約佔全車總成本的1/3-1/2。

    電池容量和壽命問題

    目前的車用充電電池為鋰電池,巡航時間較短是個重要的問題。現在廠家的目標是達到或超過汽油發動機車的巡航里程。

    目前,日產汽車公司的一款電動汽車(二箱車),充滿電後可以行使將近250公里。

    充電時間問題

    充電時間較長是電動汽車的另一個弱點。氫燃料電池車“加油”時間約為3分鐘,大致和汽油車相同。而電動汽車的充電時間動輒幾十分鐘(日產電動汽車用的充電站充滿80%的電量需要20分鐘,充滿電則所花時間更長)。雖然採用家庭式插頭充電方式可利用晚間充電,但在外面的臨時充電仍然無法對應。

    總結:基於此我認為電動汽車的技術應該會是未來的趨勢,從整個體系上來說純電動汽車的綜合成本會低於燃料電池汽車。獲取的能量也更直接。

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