在當(dāng)今高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)中,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來(lái)便利,那么您是否知道這些高科技可能包含氫燃料電池?巧合的是,福特汽車發(fā)布聲明稱,其與戴姆勒在不列顛哥倫比亞省本那比的燃料電池合資企業(yè)將在2018年夏季關(guān)閉。
但是,企業(yè)分離,分離和合并是司空見(jiàn)慣的事,他們很忙分手。
奧迪和現(xiàn)代汽車在這里宣布,他們已達(dá)成一項(xiàng)專利交叉許可協(xié)議,以共同開(kāi)發(fā)氫燃料電池汽車。
與純電動(dòng)汽車的技術(shù)路線相比,為什么氫燃料電池汽車在世界范圍內(nèi)引起了如此大的爭(zhēng)議?為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們不僅必須了解氫燃料電池的技術(shù)問(wèn)題和挑戰(zhàn),而且還必須了解各國(guó)政府正在促進(jìn)該技術(shù)背后的動(dòng)力。
為什么氫燃料電池汽車屢次被廢棄?從技術(shù)角度來(lái)看,燃料電池是能量轉(zhuǎn)換裝置。
與普通電池不同,氫燃料電池是將氫和氧結(jié)合在一起產(chǎn)生電,水和熱的電化學(xué)裝置。
除了少量的二氧化碳和氮氧化物外,反應(yīng)產(chǎn)生的廢物主要是水。
燃料電池的工作效率是純氫燃燒的2-3倍,并且安靜,無(wú)污染。
但是,為什么許多汽車公司放棄那么多具有優(yōu)勢(shì)的燃料電池汽車?這應(yīng)該從氫能產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)始。
整個(gè)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈包括氫生產(chǎn),氫存儲(chǔ),運(yùn)輸和加油以及氫應(yīng)用。
其中,制氫是氫能應(yīng)用的基礎(chǔ),氫的儲(chǔ)存,運(yùn)輸和加油是氫能應(yīng)用的核心保證,不同方向的應(yīng)用是氫能實(shí)用性的主要途徑和最佳體現(xiàn)。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的位置,公司可以大致分為產(chǎn)業(yè)鏈的三個(gè)部分:上游主要包括氫氣資源的生產(chǎn)和運(yùn)輸。
中游是燃料電池系統(tǒng),主要是燃料電池堆和儲(chǔ)氫設(shè)備及配件。
下游是應(yīng)用領(lǐng)域,包括加氫站和新能源汽車的應(yīng)用。
在區(qū)分了這三個(gè)環(huán)節(jié)之后,讓我們看一下每個(gè)部分面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn):1.關(guān)鍵技術(shù)難以克服那些了解燃料電池堆組件的人熟悉燃料電池質(zhì)子交換膜的核心技術(shù)。
但是,到目前為止,除杜邦公司外,世界上沒(méi)有其他公司可以提供用于氫燃料電池的商業(yè)質(zhì)子交換膜材料。
日本還有一家公司也可以生產(chǎn)產(chǎn)品,但是由于眾所周知的原因,該公司拒絕將產(chǎn)品出售給任何國(guó)家。
其次,成本太高。
燃料電池車輛的相對(duì)獨(dú)立和復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)直接導(dǎo)致燃料電池車輛的成本增加。
例如:豐田汽車將來(lái)的售價(jià)為69,000美元,遠(yuǎn)高于其他同等功率的汽車。
數(shù)據(jù)顯示,目前建設(shè)一座加氫能力超過(guò)200公斤的加氫站需要花費(fèi)1000萬(wàn)元以上。
如此高的建設(shè)成本顯然是加氫站快速發(fā)展的最大障礙。
在當(dāng)前的技術(shù)條件下,用于氫燃料電池的催化劑是鉑。
世界上鉑的產(chǎn)量非常低且昂貴(約為黃金的兩倍)。
全球年產(chǎn)量約為200噸,其中60%還用作珠寶材料。
另外,作為催化劑的鉑需要高的氫純度,并且氫純度必須為99.99%以上。
第三,燃料電池加氫的背后是安全問(wèn)題,這需要一個(gè)完整的氫能生產(chǎn)和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)作為支撐。
有必要解決氫本身的安全性問(wèn)題,氫燃料填充的安全性以及操作過(guò)程中的安全性問(wèn)題。
一般來(lái)說(shuō),加氫站的儲(chǔ)氫裝置應(yīng)滿足耐高壓,在線監(jiān)測(cè)功能,危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)自動(dòng)報(bào)警,經(jīng)濟(jì)的要求。
顯然,滿足這些要求的加氫站的初始建設(shè)成本不會(huì)低。
盡管學(xué)術(shù)界和工業(yè)界普遍認(rèn)為氫能將極大地豐富未來(lái)的能源體系,以及各個(gè)國(guó)家和公司對(duì)燃料電池汽車市場(chǎng)的熱情和希望,傳統(tǒng)石化能源的持續(xù)清潔以及更多能源的發(fā)現(xiàn),