各國紛紛布局氫燃料電池 但這種技術真的這麼好嗎?

2019-09-27     純電車EV

純電動車的痛點在哪裡?肯定是續航焦慮,續航焦慮怎麼來的?根源就是電池不給力。為什麼電池不給力?這一系列問題說到最後也就只有一個答案:目前鋰電池的能量密度實在太低。確實,能量密度低,體積大重量大,脆弱易爆,衰減快更換難,這一系列問題都意味著鋰電池從來就不是純電動車的理想動力源。



但如今縱觀人類所有的電儲能裝置,唯一能在確保成本的前提下大規模量產的,也就只有鋰電池了,因此儘管問題多多,這也是沒辦法的事情。當然了,人類是不斷往前看的物種,既然鋰電池被判定為並非純電動車的理想動力源,那麼自然就會有人思考,到底還能不能有更好的動力源?



這個答案之前一直都是固態電池,但隨著行業大佬們紛紛表示,固態電池最早也要在2035-2040年才能小規模量產,人們紛紛把目光投向了另一種技術:已經研發了超過30年的氫燃料電池技術。最近一段時間以來,包括中國,韓國,日本,歐盟,英國(英國應該不算歐盟成員了吧?)和美國,所有在世界汽車工業史上有話語權的國家,都開始大力推動燃料電池技術的布局和相關設施的投入。



但這燃料電池技術,真的能取代鋰電池嗎?

燃料電池可以取代一切,但製備問題無法解決




首先說結論:如果氫燃料電池技術一旦實現大規模量產,而且可以控制成本的話,現在所有的鋰電池純電動車馬上都會被取代,甚至固態電池技術也不再有研發的必要。甚至於,氫燃料電池技術還可以直接取代所有燃油車,成為未來汽車的絕對統治者。對了,氫燃料電池車可是可以完全在水下運行的哦~



這種觀點不是現在才有的,早在上世紀80年代,德國法國和日本人就已經知道這種技術有多麼牛X了。也正是在那個時候開始,氫燃料電池技術就開始進入研發軌道。但一直到現在接近40年時間了,氫燃料電池技術大多數難關都已經被攻克,但在最關鍵的氫製備和氫存儲上,仍然是讓全世界所有技術大牛們頭疼不已的問題。



氫製備到底有多難呢?深入說的話很複雜,你也一定沒興趣看下去。簡單來說,氫製備的技術難點就在把水轉化為氫氣,再轉化為電能的這兩個核心步驟上,所需要的一種非常精密,原材料製造非常困難的薄膜。



就是這幾張膜,讓世界汽車工業所有技術大神們耗費了近40年時間都搞不出來。如今雖然這個關鍵問題已經得到解決,膜是已經造出來了,但也僅限小規模的試產,就算是本田豐田這類技術流廠家,也只能少量生產一些而已,距離大規模商業化還有很長距離。


就算製備好了,存儲又是個大難題




製備是個問題,氫存儲又是一個問題。說白了,氫製備的難點其實在於材料科技上,目前人類還沒有這個技術實力,大規模量產氫製備的核心材料。但材料問題總是會解決的,特別是現在國家隊進場的情況下。



但氫存儲就沒那麼容易了。首先大家必須知道的是,氫這種氣體雖然很常見,但用於燃料電池車的不是常見的氣態氫,而是液態氫。要知道,氫的液化點可是-252.87度。對這個數值沒啥概念?絕對零度,也就是物理學上的溫度最低值,是-273.15度。



也就是說,要存儲氫,你首先得造一個容器,能讓接近絕對零度的液態氫存儲在裡面。光就這一點,已經是一個非常困難的材料學難題了。這還沒完,儲氫罐要裝在車上,車上的工作環境是複雜且惡劣的,還要預防事故撞擊等可能會對儲氫罐造成的損傷。



也就是說,你要造的,是一個小型化的,能對抗各種複雜外部環境的,能扛得住一定程度的撞擊甚至是槍擊的,還要能長期保持-252.87度以下這個溫度的冷凍罐。如果大家對材料方面有一定認識,可以設想一下,造出這麼一個東西的成本有多高,如果再要把這麼一個東西大規模量產化,形成產業鏈,需要多麼高的技術能力。


誰能大規模量產誰就是老大


說白了,這兩個問題已經不是錢或者人才的問題了,這是對目前人類材料科技的嚴峻考驗。換句話說,氫燃料電池車之所以無法實現量產,之所以各國要大力推行,根本因素就在於,這種技術目前是超出了人類科技最高極限的。



如果哪個國家能率先實現氫燃料電池技術大規模量產,那必然意味著,這個國家在材料,在工藝,在化學物理等等基礎領域,已經是當之無愧的人類科技樹頂端的存在。試問,哪個國家沒這個野心呢?哪個國家不願意在基礎領域當世界老大呢?



那麼最後你肯定要問了,目前來看哪個國家進展最快?和大家一樣,我也很希望是中國。但這個問題的答案,是日本。日本是當今世界上,距離氫燃料電池技術大規模量產,相對最接近的國家,緊隨其後的,是德國。其他所有國家包括中美,距離這兩位,還很遠。

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