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燃料電池汽車FCEV相對BEV的優勢

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年09月22日  

電動汽車BEV(BatteryElectricVehicle)和燃料電池汽車FCEV(FuelCellElectricVehicle)都是靠電機驅動車輛。BEV依靠電池里儲存的電能驅動,而FCEV則靠氫氣和氧氣發生化學反應轉換成電能驅動。所以他倆本質的區別是BEV儲存電能,需要高能量密度的汽車電池,而FCEV制造電能,需要大容量的燃料氫氣(通過儲氫罐)。

兩種技術從排放來說比傳統汽車都有很大的進步,FCEV最后的排放是水,BEV則沒有排放,算是打了個平手。下面主要從技術方面看看他倆的優劣。

燃料電池汽車FCEV相對BEV的優勢

最大的優勢是續航里程更長。FCEV的續航里程一般都是400公里以上,和傳統的燃油車非常接近。而對BEV來說,更長的續航里程意味著更重更貴的鋰電池包。目前BEV里頭只有TeslaModelS的續航里程超過了400公里,但代價是重達1噸、貴到20萬人民幣的電池包。再加上深度放電會影響鋰電池壽命,也就是不能像傳統汽車那樣將油用干再加滿,所以實際續航里程比宣稱的還要低不少。雖然FCEV的價格目前更高,但從前景來說,同樣續航里程的情況下,FCEV的成本會低于BEV。

另外一個很大的優勢是補充燃料(電能)更快。FCEV的加氫是物理過程,3分鐘左右便可加滿。BEV的電池充電是電解反應,充電的時候需要控制否則會有副反應發生,目前快充是半個小時充滿80%,在將來很長一段時間內比較難提高充電速度??焖贀Q電池的解決方案受制于電池質量、所有權、電池型號等問題,可能對于公交車有更多幫助,對私家乘用車來說,前景比較渺茫。

還有一個優勢是FCEV無需擔心虧電問題?;瘜W反應需要氧化劑、還原劑(俗稱燃料)和反應場所。鋰電池里頭的氧化劑、還原劑(分別是正負極)存放距離非常近,只有10多個μ米,(1μ=0.000001),即使不工作也會有自放電的電能損耗。而FCEV的反應場所和燃料可以物理隔離,和傳統汽油車類似,不啟動基本不會影響續航里程。

燃料電池汽車FCEV對比BEV的劣勢

首先是FCEV的催化劑很貴,以燃料電池PEMFC為例,催化劑通常含有Pt,也就是鉑(俗名白金)。比黃金還貴的貴金屬,用來做催化劑實在是太肉疼了。更要命的是,這種貴重的催化劑,還會出現損耗。鉑在氣態硫氮氧化物(如一氧化碳,二氧化硫等)濃度以ppm為單位存在的情況下有嚴重的中毒情況,濃度高于百ppm中毒不可逆。我國目前的這種霧霾環境,意味著催化劑會不斷的被損耗。而PEMFC的催化劑載體碳,在放電狀態下很容易氧化造成結構坍塌,致使Pt的催化面積迅速減小并流失。

制約FCEV發展的還有加氫站基礎建設。雖然目前服務BEV的充電站/樁發展也比較慢,沒有很好的商業模式吸引資本,更多的是依靠政府推動的公用充電站以及各家車廠/4S店建立為自家車主服務的充電站。但同需要服務FCEV的加氫站相比,充電樁占地小,投資少,時間短,改造線路便可投入使用。而加氫站則需要重新規劃,占地大,投資多,時間長。所以加氫站在很長一段時間內沒法到位,通過建設加氫站刺激FCEV的銷量目前來看非常不可行。

FCEV和BEV的未來

短期來看,以BEV和PHEV(插電式混合動力汽車)為主的新能源汽車會慢慢進入良性循環階段,即更大容量的電池,更多的充電站和更多的銷量,彼此之間互相刺激提高增長。車廠將會推出越來越多的BEV和PHEV車型,而消費者將會逐漸熟悉并習慣這些低排放新能源汽車。而FCEV由于續航里程以及加氫速度迅速的優勢,車廠從長期來說會繼續投資FCEV。

隨著技術的進步,石油儲量的不斷減少,也許在15年后,結合BEV和FCEV的優勢插電式燃料電池汽車將會出現,讓我們拭目以待。

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