日本進入氫時代!購氫能源車補貼10萬元,1KM行駛成本不到0.5元

2019-12-16     老司機侃侃車兒

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在遙遠的19世紀,電動汽車曾經作為和蒸汽機、內燃機並列的汽車動力來源,與後兩者平分天下,但是後來,隨著內燃機技術的突飛猛進,以及其他兩者動力技術的先天局限性,內燃機統治了汽車界一百餘年之久。

但是隨著汽車電氣化浪潮的來襲,新能源技術成為汽車發展的大勢所趨,電動汽車似乎又迎來了逆襲的機會,但是事實證明,電動汽車並非汽車電氣化浪潮的唯一答案。國際能源機構(IEA)在今年6月份發布了氫燃料的重要報告,報告指出世界應該迎接挑戰,推動氫燃料作為一種潛在的零排放能源的使用,而日本已經走在了最前面。

曾經困擾在氫燃料汽車發展的有四大難題,分別是氫燃料汽車的製造成本問題,氫氣的製取成本問題、氫氣的安全問題和加氫站的普及問題。針對這四個難題,日本政府經過二十年的鑽研,掌握了全球氫燃料電池技術83%的專利,處於絕對領先地位。

1、針對氫燃料汽車的製造成本。因為氫氣並非直接燃燒,而是發生氧化還原反應產生電流,因此需要大量的貴金屬鉑,這使得氫燃料汽車的成本居高不下。而豐田等企業通過專利技術,降低了90%的鉑使用量,而且每輛氫能源車國家和地方政府補貼金額大約在10萬人民幣,目前豐田的氫動力車型Mirai在日本補貼後售價僅為26萬元人民幣,相對於日本的收入水平,售價並不高。

2、針對氫氣的製取成本。日本開發了利用太陽能制氫的方法,再加上氣體重整工藝的補充,已經可以以較低成本穩定製取氫氣。再加上氫燃料電池能量轉化效率高達60~80%,為內燃機的2~3倍,相同單位的氫氣比汽油續航里程更長,本田的氫燃料汽車已經可以實現750km的續航。目前日本一次充氫3分鐘,可以行駛650km,需要花費不到300人民幣,與日本的汽油價格相當,每公里的行駛成本不到0.5元。並且日本提出要在2030年實現氫氣價格每立方米30日元,也就是不到2元人民幣1000升氫氣。

3、針對氫氣的安全問題。這幾年,挪威、韓國、美國先後發生氫氣站爆炸,但是氫氣站數量第一的日本卻從未發生氫氣爆炸事故,實際上很多人將氫氣的安全性「妖魔化」了,加油站每年都會發生爆炸事故,但為何從未有人說要抵制加油站?

說出來很多人不相信,其實氫氣的危險性遠低於汽油。因為氫氣的擴散速度是天然氣的3.8倍,一旦擴散將會快速逸散,很難達到爆炸濃度,而汽油容易滯留導致爆炸;同時氫氣的爆炸能量也是常見燃氣中最低的,僅為汽油的1/22。比如下圖的氫燃料汽車和汽油車的泄露試驗。而且在氫氣的運輸和儲存過程中,日本設計一全套的保護措施,除了高壓的儲存罐,還設置有爆破片裝置、壓力表、溫度計、安全聯鎖裝置、導靜電裝置等,無論在途還是停放,均接受全方位的監控。

在氫燃料汽車的安全性上,豐田Mirai的儲氣罐能夠承受70MPa壓力,還有過溫保護、低壓報警、起火保護、過壓保護、過流保護,實驗結果表明,子彈穿透氫氣瓶時沒有發生氫氣爆炸。

4、針對氫氣站的建設問題。2017年,日本政府發布了《氫能源基本戰略》,為全球首例。戰略提出了2050年願景和2030年行動計劃,在氫的供應和氫能利用方面提出詳細的目標。目前日本已售出氫燃料汽車約為5000輛,已經建成的氫氣站大約100多座,基本構建起關東、中部、關西和九州幾個聚集區,而日本政府的目標是2030年達到900座加氫站,並在10年內在全球建設超過1萬座加氫站。

關於氫氣和電動汽車誰才是汽車新能源的未來,業界一直眾說紛紜,但是無疑氫燃料汽車將是上限更高的那個,其充能時間短、受氣溫影響較小、行駛中的排放為零,至於氫氣的製取,我國工業生產存在大量氫氣副產品,並且可以充分利用用電低谷期,氫氣的製取成本一旦大幅下降,氫燃料汽車的普及將不可阻擋。如果非得要在兩者中間做出選擇,我更願意相信氫燃料電池汽車是那個更遠的未來。只是,如果再來一次彎道超車,還來得及嗎?

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/b71VIG8BMH2_cNUgVQGn.html