中国氢能网

新能源的国运之战:中国电能VS日本氢能谁赌对了?

编辑:中国氢能网

新能源的国运之战:中国电能VS日本氢能谁赌对了?,

氢能 电动汽车,氢能和燃料发电,氢能电池企业  “我们要领先于全世界,创造一个氢能源社会!”曾经一个名叫安倍晋三的男人,昂扬着头颅向世界这样宣布道。

  就在福岛核电站出现泄漏的第十四个月之后,东京电力公司新总裁广濑直己为挽回早已破败不堪的公司形象,信誓旦旦表示将大举向氢能源领域进军。

  这一切的背后究竟暗藏什么玄机呢?日本为何会选择氢能源呢?中国又为何会选择电能呢?这场新能源车的世纪之战,究竟鹿死谁手?

  这一切要先从氢能源说起。氢能源和石油、天然气相比,有个很重要的优势。那就是氢气燃烧热值很高,在同样重量下,它可以产生四倍于天然气的热量。

  所以早期是应用于航天领域的,在数十年的技术研发与应用的过程中,技术成果相对显著。后来,氢燃料电池应用的目标,是为了实现汽车驱动或者发电。

  氢燃料电池车加氢比锂电池车方便 ,加氢只需3-5分钟 。由于氢燃烧热值高,氢能汽车的加氢范围可达600 -800公里 ,因此氢能汽车也是新能源汽车的主要技术形式 。

  第一辆氢燃料电池汽车诞生于1968 年。 在这款汽车的动力系统中,主要是厢式卡车 ,配备了一个大功率燃料电池组 ,里程 200公里 。

  但这款新能源汽车,自身结构比较复杂,身体结构的部件体积比较大,不受各国的重视。

  到20 世纪末,为了有效解决环境污染和能源供需问题,燃料电池电动汽车技术引起了社会各界的广泛关注,一些汽车制造商和管理部门在技术研发上投入了大量的财政和物质资源。

  日本社会各界正是看到了,未来氢燃料电池汽车大概率会替换锂的可能性,所以开始不断在氢能源领域布局,就连我们之前提到的东京电力公司也不例外。

  因此,2019 年,广濑直己宣布东京电力公司将会全身心投入到加氢站的全面建设当中去,力求在东京奥运会期间向世界展示出不一样的自己。

  不过,理想是丰满的,然而现实却是骨感的。东京电力公司的氢站建设像其国内大多数企业一样异常的缓慢。

  截至 2021 年,日本共也才建成160余座加氢站。虽然发展不顺利,但日本并没有就此放弃。

  2021 年7月,日本在发布的能源政策草案中写道 ,计划到2030 年,氢、氨等新燃料的总发电量将达到 1%,可再生能源的发电量将占36%-38%。

  这意味着日本不能建造固定的海上风力发电机,而且日本也不是一个多风的国家,所以它的风力潜力非常有限。

  而欧美则不同,要知道欧洲北海可是有着风能资源的“宝藏”的称呼,其风能潜力巨大。

  因为日本可再生能源发电不足,绿氢产量难以增加。这就意味着,无法实现大规模生产,氢气的价格就会比较高。

  在日本,用纯氢气发电的成本是1度电高达5.46元人民币。而在我国西部地区用天然气发电的成本则仅为1度电0.5元人民币。

  还有就是,氢能源相关硬件设备的价格本身就很高。以加氢站建设为例 ,其成本约为1500 万元 ,是充电站的三倍多。这一系列的高昂成本,使得日本的氢气价格居高不下。

  长久以往,日本国内的普通民众真的会一直为此买单吗?而安倍在文章开头信誓旦旦的言语似乎也只是一个天大的笑话。

  而日本之所以会对氢能如此执念,还是在于2011年福岛核电站的泄漏,让其讳莫如深。从新能源汽车的角度来看,日本选择氢能而不是电能 ,主要考虑以下几点:

  首先,与日本自身的气候息息相关。日本的冬季比较严寒,氢燃料电池的低温性能要远远高于锂电池。

  其次,纯电动汽车的核心部件是电池,需要用到稀土。而日本国内稀土资源较少,这意味着会对外产生较高的依赖性。

  再加上,中国和美国要比日本早开始纯电动汽车的研究,作为后来者的日本在该领域并不占优势。

  中国新能源汽车产业可以追溯到 2008 年。在历经一番艰苦努力之后,在2015 年的时候正式实现了大规模的市场化推广 ,年销量超过 33.1万辆 ,比2014 年的7.5 万辆高出341.3%。

  2018 年,我国新能源汽车总销量是在增长 125.6万辆 左右,与去年同期相比,增长 61.7%。其中,有98.4万辆是纯电动汽车 ,在总销量中的占比达到78.34%。

  首先,是因为城市生活的需要。要知道,燃油车只有将车速稳定在60—80km/h才能达到经济时速。

  但在城市生活中,车辆主要发挥着人们上下通行、接送子女上下学等生活代步功能,短途郊游的需求有限,长途使用次数更是少得可怜。

  由于早晚高峰等交通拥堵路况的大量存在,走走停停的城市交通节奏造成大部分燃油车在通行的大部分时间内无法达到经济时速。

  而纯电动车则正好相反,速度越低越省电。 此外 ,受政策影响 ,国内销量较高的家用车主要采用1.5 T等小排量涡轮增压发动机,低扭矩时动力较弱,涡轮达到一定速度后干预 。

  在城市生活中,低扭、低转速的应用场景占到了绝大多数,而电动车的高额扭矩随踩随到,完全避免了上述不足。

  还有就是, 纯电动汽车在大多数城市的日常使用成本、维护成本、安全性、NVH等方面都有更好的性能 。

  其次,是因为可持续发展的需要。温室气体排放对世界可持续发展构成了严重威胁,而依赖化石能源的燃料汽车排放的废气产生了大量的温室气体,这是全球变暖的主要原因之一 。

  汽车尾气排放污染物中的一氧化碳、氢化合物等会引起光化学烟雾。排出的二氧化碳、 硫化物会进一步加重臭氧层的破坏,产生酸雨。

  排出的未燃碳氢化合物、颗粒物PM和臭味气体对 人类和动、植物都有非常大的危害。

  相比之下 ,纯电动汽车在使用过程中不会排放任何有害气体,可以在建设环保社会的过程中的价值,做出自己的贡献。

  同时,石油等化石燃料作为不可再生能源,自身不具备可持续性。目前,全世界已勘探的石油总储量只能供人类使用大约50年。

  在不久的后石油时代,燃料汽车的消亡是不可避免的。纯电动汽车技术相对成熟 ,整体成本较低,能够在短期内大规模市场普及,更贴近可持续发展的理念 。

  接着,则是因为万物互联的需要。随着 5g技术的逐步成熟和完善,以及商业推广,人类即将迎来万物互联的新时代。在新时代,物联网将重新定义生活、人、车之间的关系,使之联系更加频繁 。

  如果 一个人通过手机在家里打开空调指令 ,燃料汽车必须启动内燃机供电,以确保空调的持续工作 ,纯电动汽车可以摆脱一些机械程序,直接依靠电池、电机确保空调运行,具有更好的经济、方便性和可靠性。

  此外,纯电动汽车更适合自动驾驶,其驾驶数据的发送和接收将更加准确 ,因为不必担心发动机和多档变速箱的工作状态,车辆在应对周边数据做出处理后的反应也能更加自然。

  纯电动汽车使用单个电池作为汽车的储能动力条件 ,利用电池为电机提供相应的电力资源 ,实现驱动电机运行的目标 ,使汽车运行平稳 。

  该技术应用的优点,就是基本无污染、噪声小。所以在环境保护方面,技术应用优势相对较为明显。

  纯电动汽车内,燃机的汽车结构设置较为简单,在运行过程中,所使用的传动部件较少,所以后续的维修与保养要求也比较少。

  纯电动车的动力来源,主要是动力电池。通过充电的方式,输送动力电池蓄电,动力电池向电机控制器供电,随后再向电机控制器控制电机,此时车辆运行效率显著提升。

  氢燃料电池,主要是氢气与氧气形成化学反应之后产生电能,实现电机控制能源的目标,驱动电机运行,所以在电力来源方面有所不同。

  从世界范围的技术应用情况来看,现如今电动汽车技术突破发展,各个国家在新能源汽车推广方面,会将注意力集中在电动汽车层面上。但是氢燃料电池,只有少数国家在技术推广。

  现如今一些知名的汽车生产商,在纯电动汽车研发方面,也投入了大量的时间和精力。

  如果纯电动汽车,在电池容量以及电池快充技术应用阶段,在数十年之内未能实现突破式发展,氢燃料电池汽车,就会有更多的突破式发展机会。

  这是因为补充氢能源的时间耗费较少,而且续航的时间比较长,汽车有更长的驾驶时间。

  纯电动汽车以及氢燃料电池汽车,究竟哪种技术,会成为汽车行业的主流?这场新能源车的世纪之战,究竟鹿死谁手?欢迎在评论区留言讨论。