都是新能源,为啥氢燃料电池被按在地上摩擦?

要说今年最火的板块,新能源说第一,没人敢说第二。在马斯克的带领下,特斯拉彻底引爆整个新能源汽车的赛场,吸引了众多世界各地的参赛选手,传统汽车也纷纷下场。

目前包括特斯拉、蔚来在内的许多新能源汽车使用的都是锂电池,不过新能源汽车可不是只有这锂电这一条赛道。

什么是氢能源电池

看到这里,很多朋友觉得似曾相识,仿佛回到了当年被青年汽车“水变氢”,汽车加水就能跑的骗局侮辱,智商被按在地上摩擦。

别着急,听我慢慢解释。虽说青年汽车造车是假,但用氢做燃料,利用氢气和氧气发生化学反应发电的这个设想还是有理可循的。

与燃油车相比,氢燃料电池的热能是汽油的三倍,且反应的产物只有水,与锂电池相比,氢燃料电池的能量密度更高,充电速度更快,更环保,真正能够实现零排放。

说起氢能,走在世界最前方的是日本。这也没有办法,作为岛国,除了水多,其他基本要啥啥没有,再加上2011年的福岛核电站事故,让原本不富裕的家庭雪上加霜,而氢能源能量效率高、又环保,简直是上上选,所以日本率先提出了“氢能社会”的构想。

2014年,丰田汽车研制出全球首部商业量产的氢能源电池汽车Mirai,在洛杉矶国际车展中亮相。本田也推出了Clarity,充氢三分钟,能跑750公里。

这么一想,或许青年汽车的“水氢汽车”好像还有那么一丝道理?既然氢燃料电池环保无污染、续航强加氢快,简直就是下一个行业风口啊,盘它!

等等,我们先考虑这样一个基本问题,氢气怎么来的呢?

商业化大规模制造氢气大致有四种方式:电解水、天然气、石油、煤炭,分别占氢气产量的4%、48%、30%、18%。使用氢能源的目的之一,就是因为环保,但显然,后三种制氢的方式都不够绿色环保,因此,要想真正的零污染,还是要大力发展那4%的电解水方式。

青年汽车也是这么想的,根据初中化学老师的教导,铝和水反应,会产生氢气。原来氢气这么容易就能得到,get!问题是,纯铝极难保存,咱们平时见到的,都是铝合金。那怎么用铝合金得到纯铝呢?答:通电。

所以,青年汽车的造车思路是这样的:先用电解铝合金,得到纯铝,再用铝和水反应,得到氢,完美~

我们简单看一下这番操作的成本,9公斤的铝合金才能够产生1公斤的氢气,再加电费、催化剂成本,保守估计1公斤的氢气成本价格也在90元以上,而传统电解水制氢的成本在50元左右,说好的节能环保呢?

所以,未来想要通过电解水的方式制氢,还是要利用生物制氢和太阳能电解水。

未来技术能不能达的到,还要另说。单说现在,尽管各国家地区为了推广燃料电池汽车已经推出了购车补贴政策,但是氢燃料电池汽车的售价仍比较高,补贴后售价也在50万元以上。

假如在座的各位都是土豪,50万根本就不在话下,那么我们需要考虑下一个问题,怎么加氢呢?

很显然,工业大规模制氢的方式并不适合加氢站,因此只能使用传统电解水的方式,先利用电能,才能产生氢气。即便氢气从产生到使用,效率都在100%,根据能量守恒,消耗的电能也不会比氢燃烧产生的电能少,还是那句话,为啥不直接电解水制氢呢?

可能有朋友想到了太阳能,我们可以用太阳能先发电,再用电解水。好主意,但是这种方式产量地下,可能一天也就能供几辆氢燃料的汽车使用。

另外,氢气的储存和运输也是一项难题。不管氢气怎么好,易燃易爆都是不争的事实。当年的兴登堡号氢气飞艇就是这么没得,这场事故造成了36人的死亡,爆炸镜头世界直播。

虽然氢能源电池成本高、不易储存,是不是就前途渺茫了呢?

当然不是。

首先氢气的能量密度在所有能源中排名行首这一点是毋庸置疑的。

有数据显示,锂电池的能量密度在0.46-0.72MJ/kg,氢气本身的能量密度为143MJ/kg,这么说可能有些抽象,换组数据可能更容易解释。

根据特斯拉官网介绍,Model 3快充15分钟,续航278公里,而充满氢燃料电池的储氢罐只需要3分钟,续航600公里,且没有电池过重的顾虑。

因此,对于家庭个人用车,就目前制氢技术而言,或许锂电池汽车占有优势,而对于比较看中补能速度、重量、里程的大型商用车,比如公交车、客车、卡车等,氢燃料电池汽车或许是更优选择。

其次是成本问题。

根据美国能源部公布的数据显示,当氢能源汽车的产量为1000台时,燃料电池的成本为179美元/千瓦,而当产量达到50万台,燃料电池的成本则可降低到45美元/千瓦,届时燃料电池汽车的整车成本和售价也会有所下降,产量会大幅度上涨。

锂电池技术目前还有一个尚未攻克的弊端,就是低温性能。

低温环境下,原本能跑500公里的锂电池汽车能跑400公里就要直呼“高手”了,氢燃料电池则不受温度的制约。

公司代表

马斯克曾经在公开场合表示,氢燃料汽车是一个“非常愚蠢”的想法,但是他的死忠粉特雷弗·米尔顿显然并不这么认为。(好像有些不对劲)

2014年,米尔顿创办了氢燃料车企尼古拉Nikola$Nikola Corporation(NKLA)$ 。大家还记得,马斯克命名特斯拉是为了纪念传奇科学家尼古拉.特斯拉。没错,米尔顿也是为了致敬同一位科学家。实在让人不得不怀疑这位死忠粉在碰瓷偶像。

今年6月,尼古拉在纳斯达克成功上市,成为了美国氢能源第一股。

怀着对第一的敬仰,我打开了尼古拉的财报,想要观摩一下,然而通篇看下来,忍不住惊叹一声“这是真高手”。

造车,得有工厂吧?哦,工厂还在建。

那车呢,车总有吧?对不起,车也还在建。

没错,你看到的,都只是一个蓝图,假的。那辆尼古拉原型氢燃料电池卡车行驶在道路的视频,只是公司用汽车模型在斜坡上拍的,不驱动也可以开,一辆熄火的SUV都能在这里跑出90公里的时速。

这就是全部了吗?我还是too young too simple

尼古拉一直声称在研发自己的技术和产品,然在在他们公布的视频中,却发现了公司采用的零部件是别家的,只是用胶带将商标遮上了,这造假也是很不走心了。

另外,尼古拉从2019年就开始声称自己总部屋顶安装了太阳能电池板,每天不断在生产能源,他们正在想办法储存1000公斤的氢气。

然而2020年的卫星图片并没有在尼古拉总部的屋顶上拍到太阳能电池板。

那么问题来了,他们储存的氢气是什么?难道是空气?

不过,话也不能说得太死,毕竟公司已经有了上万订单,并且预计在2021年开始交付,万一人家真的造出来了,我岂不是啪啪打脸。

总而言之,人类每一次重大科技进展,总是伴随着一项新能源技术的进步。氢燃料电池虽然还有很多限制,技术还不够完善,但谁能保证未来就不会断电呢。

(大家点赞、关注走起来~)

# 我的小调研

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