新能源汽车的方向是氢还是电,一位普通消费者的看法和判断

学过化学的同学,应该都会背一部分元素周期表,“氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖钠镁…”。氢是排在第一位的元素,原子量为1.00794,是自然界最轻的元素,多数情况下以化合态存在。

学过化学的同学,应该都会背一部分元素周期表,“氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖钠镁…”。氢是排在第一位的元素,原子量为1.00794,是自然界最轻的元素,多数情况下以化合态存在。

新能源汽车的方向是氢还是电,一位普通消费者的看法和判断

电是能量的一种存在形式,除非在没通电的偏远地区,电在我们的生活中已经无处不在,无所不用。

具体到新能源汽车,到底最终用氢还是电,引起了很大的争议,焦点集中在采用氢燃料电池还是采用电池储能。

新能源汽车的方向是氢还是电,一位普通消费者的看法和判断

虽然储能形式不同,但直接驱动电机的同样都是电,这点没有争议。

什么是最终的新能源形式,让我们简单地分析一下。

新能源汽车的方向是氢还是电,一位普通消费者的看法和判断

首先,生产环节。

电能的发电方式非常丰富,有火力发电、水力发电、核能发电、风能发电、太阳能发电等等。

目前有四种主流制氢方法,分别是化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制氢、生物质制氢。与成熟的发电技术比较,制氢技术方式少,成本和原料关系较大。

其次,运输环节。

电和氢都需要运输,电直接运输到使用端,氢需要中转到加氢站。

目前电网已经非常成熟,覆盖面非常广。电的传输速度和光速一样,瞬间可达。

氢气的传输比较麻烦。如果通过管道运输,就需要铺设专门管道,此外还可以通过气罐车运输。这两种方式的运输速度相比电来说,用缓慢一词毫不夸张。另外由于氢气的爆燃点比较宽,在空气中达到4%至75.6%的体积浓度,遇火源就会发生爆炸,所以对于管道和气罐车的安全性要求比较高。同时对于汽车内储氢要求也很高,试想一下,在空气流通缓慢的地下停车场,如果有氢燃料电池汽车泄露氢气,是很容易达到爆燃临界浓度的。

由于电网已经是现成的,只需要加装充电桩即可为汽车充电,费用低。而氢气运输需要气罐车或者专用管道,造价高。

第三,存储环节。

在氢的使用环节中,需要储存两次,第一次运输到加氢站或者在加氢站直接生产存储,第二次储存在氢燃料汽车里。

氢可以在加氢站直接生产,或者在工厂生产后通过管道、罐车送到加氢站先集中存储起来,再为每一辆汽车加氢。一座加氢站的建设成本是加油站的3倍多,安全要求高于加油,运营成本也比加油站高。

而电池汽车则省去了第一次集中存储这一环节,直接将电能存储到每一台汽车里,充电桩可以建设到停车场,相对分散,对环境几乎没有什么要求。使用维护成本比氢低得多。

存储于车内的氢燃料电池储能密度明显大于锂电池。由此带来氢燃料电池加氢只需要3至5分钟,就可以达到快速充电1小时以上的续航里程。据研究,锂电池成本最终可突破1000元/kwh,当燃料电池规模达到550万套时,预计可实现成本200元/kwh。

对于氢燃料来说,泄露与控制是其电池系统安全隐患的主要来源,属于物理层面,而锂离子电池的安全隐患则主要来自于不易控制的链式反应,属于化学层面。

由此可见,氢的储能密度较电优势非常大,但安全性不如电池。

第四,回收环节。

氢燃料电池的污染小,而锂电池的重金属污染严重,回收难度大。

如果为这两种能源加权打分的话,满分100,其中生产占比20,运输占比20,存储占比30,回收占比20,其他占比(如政策等因素)10的话,氢生产10,运输10,存储10,回收18,其他6,总分54;电生产18,运输18,存储10,回收10,其他8,总分64。可见,电应该是新能源汽车的最终形式。

以上就是我们依据现有的技术和资源、基础设施等要素,预测10年20年,甚至30年后的新能源方向,然而在这一周期内,不可预见因素非常多,也许某一项技术的突破,会使得结果反转。如果超越了这一时间跨度,可能最终不是电池也不是氢,有可能是可控核聚变,这就不在我们的讨论范围之内了。

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