
未來新能源汽車應該是電動車和氫燃料電池汽車在較長一段時間內會共存互補。
工信部表示,將高度重視氫燃料電池的研發,相比電,氫燃料更環保。汽車壓縮氫的功率具有近40000瓦的比能,每公斤鋰離子電池最多只能有2個小時的單位能量,每公斤278瓦時,但大多數降到167瓦時,是236倍,氫氣的每千克能量,以及它的能量密度和輕質自然壓縮氫氣和燃料電池可為汽車提供動力。
我們先深入研究氫的生產過程,氫氣車可以開到需要生產氫氣的道路上,但是氫不是現成的能源,即使氫是宇宙中最豐富的元素,通常存儲在水碳氫化合物中,例如甲烷和其他有機物質,使用氫作為能量存儲機制的挑戰之一是能夠有效地從這些化合物中提取。
目前常規制氫方法主要有三種,一是以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫,二是工業副產氣制氫,三是電解水制氫。全球范圍內主要是使用天然氣制氫,我國由于煤炭資源比較豐富,因此主要使用煤制氫技術路線。
氫燃料電池本身不會產生污染,如果我們想假設未來的情景中碳排放量盡可能少,電解利用電流將氫從水中分離出來,該過程所需的電力可以由可再生資源提供,能源效率約70%。如果使用傳統的電解氫燃料電池,在汽車甚至啟動引擎之前,一種稍微更有效地方法產生氫是使用這種方法的聚合物交換膜電解,能源效率最高可達到80%。
下一個獲取氫燃料的障礙為道路上電池車是純凈的運輸和儲存,如果我們假設氫氣是像這樣在現場產生的,則為氫氣加油站,那么我們就消除了一個能源槽,我們可以將氫壓縮到大氣壓的790倍,但是消耗的能量約占氫本身總能量的13%,而氫氣的特性意味著比除氦氣以外的其他任何一種氣體都更難液化。
氫燃料電池續航能力強,安全性高,但是由于目前氫氣制取成本還比較高,加氫站設施建設不足,而鋰電池技術成熟,價格相對優惠,在較長一段時間內,氫燃料電池和電動車將會同時并存互補。