燃料電池汽車 圖片來源：豐田中國
據(jù)福布斯新聞網(wǎng)報(bào)道，由于氫的來源幾乎是無限的，支持者聲稱氫燃料電池汽車最終可能會(huì)加速淘汰傳統(tǒng)電池動(dòng)力汽車，而最近受新型冠狀病毒疫情影響，不少電池工廠的停工讓電動(dòng)汽車的供應(yīng)鏈出現(xiàn)問題，這不禁讓人遐想這種趨勢(shì)是否會(huì)提前到來。
不過專家指出它首先要跨越一些巨大的障礙，包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存三大挑戰(zhàn)。
由于內(nèi)燃機(jī)對(duì)地球二氧化碳排放的威脅，電池似乎已經(jīng)在這場競賽中勝出。借助Model 3的熱銷，特斯拉進(jìn)入了發(fā)展快車道，但燃料電池技術(shù)卻在起跑線上停滯不前。然而從長遠(yuǎn)來看，燃料電池天生的環(huán)保優(yōu)勢(shì)可能會(huì)讓它取得勝利。
IHS Markit的數(shù)據(jù)顯示，電池動(dòng)力與內(nèi)燃機(jī)之間的戰(zhàn)斗將會(huì)結(jié)束，該公司預(yù)測，到2032年，純電動(dòng)汽車的產(chǎn)量將達(dá)到每年近1800萬輛，而燃料電池動(dòng)力汽車的產(chǎn)量將為接近50萬輛。
而電池確實(shí)引起了一些環(huán)境問題，開采鈷、鋰、鎳和銅等關(guān)鍵金屬常常會(huì)引發(fā)人們對(duì)工人和環(huán)境安全的擔(dān)憂。
出于環(huán)?？紤]的電池回收計(jì)劃存在挑戰(zhàn)，而重量更重的電動(dòng)汽車也會(huì)排放出更多對(duì)健康有威脅的輪胎顆粒。因此在像德國這樣的國家，煤炭仍然經(jīng)常被用來發(fā)電，所以在這里它的二氧化碳優(yōu)勢(shì)并不存在。
懷疑者指出，相較于使用燃料電池所減少的二氧化碳，用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)氫所增加的二氧化碳一樣多，而風(fēng)能、太陽能和非高峰時(shí)期的水力發(fā)電所產(chǎn)生的可再生能源，根本無法以具有競爭力的價(jià)格提供足夠的能源。
倫敦帝國理工學(xué)院機(jī)械工程客座教授、牛津大學(xué)工程科學(xué)教授卡爾加吉表示，即便生產(chǎn)沒問題，配送和存儲(chǔ)成本也將高得令人望而卻步。更激進(jìn)的專家認(rèn)為，就像特斯拉的馬斯克，其想法只是“傻瓜電池而不是燃料電池”和“令人難以置信的愚蠢”，但制造商們?nèi)源罅客顿Y于這個(gè)技術(shù)，這樣做更像是作為一種保險(xiǎn)政策，以防止某個(gè)競爭對(duì)手意外地挖掘出這個(gè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)鍵。
就在上周，奔馳的母公司和卡車制造商戴姆勒宣布與沃爾沃卡車達(dá)成協(xié)議，共同承擔(dān)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售使用燃料電池技術(shù)的重型汽車的成本，他們宣稱的目標(biāo)是在2025年之后讓高里程和燃料電池驅(qū)動(dòng)的大型卡車進(jìn)入市場。
但與此同時(shí)，戴姆勒指出，將把研發(fā)燃料電池動(dòng)力汽車的計(jì)劃擱置一段時(shí)間，它已經(jīng)制造了一些GLC燃料電池車型。
氫燃料電池與普通電池相比有什么優(yōu)勢(shì)？法國巴黎銀行集團(tuán)旗下的Arval列出了這些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
優(yōu)勢(shì)在于：與電動(dòng)汽車的充電速度相比，氫燃料電池3到5分鐘就可充滿，如汽油汽車一般；無有害排放，只會(huì)排出水；300英里左右的續(xù)航里程，與傳統(tǒng)汽車相當(dāng)；工作效率高，獲取能量的效率要比傳統(tǒng)汽車從汽油或柴油中獲取能量的效率高得多。
缺點(diǎn)在于：燃料補(bǔ)給站點(diǎn)稀少；盡管氫燃料汽車的燃料成本與傳統(tǒng)燃料相似，但開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的成本并不便宜，儲(chǔ)存或運(yùn)輸氫本身的成本也不便宜；電力來源必須是可再生的，否則減少二氧化碳排放就是空話。
與此同時(shí)，有關(guān)氫儲(chǔ)存技術(shù)取得突破的消息，似乎緩解了燃料電池及燃料電池汽車的一個(gè)主要問題，即如何解決安全和充足儲(chǔ)存氫產(chǎn)生的巨大成本。
這種名為的“沐浴海綿”的技術(shù)據(jù)說能夠在較低的壓力下儲(chǔ)存和釋放大量的氫氣，因此成本更低，該技術(shù)是由美國西北大學(xué)教授法哈發(fā)明的。
寶馬表示，各種技術(shù)還將共存一段時(shí)間，而氫燃料電池可能是繼汽油、柴油和電池電力之后的第四種選擇。
寶馬前研發(fā)董事會(huì)成員克勞斯·弗勒利希在3月份的一份聲明中詳細(xì)介紹了寶馬i Hydrogen NEXT氫燃料電池概念車，他表示：“我們X家族的這款高端車型將是這個(gè)領(lǐng)域特別合適的選擇。”寶馬還沒有公布這款車推向市場的計(jì)劃，稱時(shí)機(jī)尚未成熟，基礎(chǔ)設(shè)施也尚未到位。
弗勒利希指出：“我們認(rèn)為，作為能源載體的氫，它首先必須由具有價(jià)格競爭力的綠色電力生產(chǎn)出足夠多的數(shù)量。之后氫燃料電池技術(shù)將優(yōu)先用于無法直接電氣化的交通工具，例如需要跑長途的重型運(yùn)輸車?！?/p>
寶馬放棄了最初的氫燃料計(jì)劃，該計(jì)劃使用氫燃料來燃燒和驅(qū)動(dòng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在它已經(jīng)采用了燃料電池，這種電池可以在汽車上產(chǎn)生電力來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
寶馬還與豐田合作開發(fā)燃料電池技術(shù)，這家日本公司在Mirai車型上少量采用了這種技術(shù)，其他燃料電池車型還包括本田Clarity和現(xiàn)代Nexo。
彭博新能源財(cái)經(jīng)在最近的一份報(bào)告中指出了開發(fā)氫能源的可能性，但表示需要全球政府在10年內(nèi)拿出1500億美元（約1.1萬億元人民幣）的補(bǔ)貼資金才能做到這一點(diǎn)。考慮到最近新型冠狀病毒疫情的迅速爆發(fā)，可以假設(shè)這個(gè)時(shí)間線會(huì)推遲一兩年。
歐盟正在推動(dòng)一項(xiàng)氫計(jì)劃，該計(jì)劃也將針對(duì)于航空和重工業(yè)。歐盟針對(duì)汽車和SUV的二氧化碳排放法規(guī)要求顯示，到2030年，汽車和SUV的平均燃料消耗需達(dá)到每加侖汽油行駛92英里，因此汽車制造商將歡迎可替代的無二氧化碳排放的燃料的出現(xiàn)。
歐盟的規(guī)定非常嚴(yán)苛，到2030年，所有新車都必須使用電池，但迄今為止，電動(dòng)汽車只成功地進(jìn)入了高端市場。歐盟的目標(biāo)是到2030年，讓電動(dòng)汽車成為大眾市場的主流，但專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，這一努力將以失敗告終。
根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，到2030年，純電池驅(qū)動(dòng)的轎車和SUV的全球產(chǎn)量將僅占15.9%的市場份額，而汽油、柴油和混合動(dòng)力汽車（內(nèi)燃機(jī)加電機(jī)）的產(chǎn)量仍將略高于70%。
從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，歐盟應(yīng)該鼓勵(lì)制造商生產(chǎn)更高效的燃油動(dòng)力交通工具，而不是強(qiáng)制性地收緊當(dāng)前的規(guī)則。
與此同時(shí)，美國投資研究機(jī)構(gòu)Energy & Capital報(bào)告稱，氫能委員會(huì)估計(jì)，到2050年，氫將為4億多輛汽車和SUV、多達(dá)2000萬輛卡車和500萬輛公共汽車提供動(dòng)力，氫將提供世界18%的能源。
在歐洲推廣燃料電池的領(lǐng)導(dǎo)者是德國溫格工程有限公司總經(jīng)理溫格，他定期組織研討會(huì)，討論燃料電池不可阻擋的趨勢(shì)。
他指出，許多投資已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向氫燃料技術(shù)，豐田和現(xiàn)代等公司在這方面處于領(lǐng)先地位，并展示了這項(xiàng)技術(shù)的魅力。
溫格在接受電話采訪時(shí)表示：“隨著工業(yè)界正努力履行《巴黎協(xié)定》中有關(guān)氣候變化的義務(wù)，而投資者正在幫助改進(jìn)氫燃料產(chǎn)品并降低成本，人們開始意識(shí)到氫燃料的好處。”
利用德國、丹麥、荷蘭、蘇格蘭的可再生風(fēng)電場能源和瑞士的水力發(fā)電產(chǎn)生的過剩產(chǎn)能，歐洲的氫氣供應(yīng)不會(huì)成為問題，而且德國的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的氫氣也可以作為供應(yīng)來源，當(dāng)前它還是當(dāng)作廢氣燒掉。
為什么購車者應(yīng)該選擇燃料電池而不是傳統(tǒng)電池？
文格認(rèn)為：“傳統(tǒng)電池并不是萬能的。例如，那些生活在大城市的人會(huì)發(fā)現(xiàn)很難給電動(dòng)汽車充電。向氫燃料的轉(zhuǎn)變將是緩慢的，但可以肯定的是，到2030年，我預(yù)估德國大約5%的汽車和卡車將使用燃料電池?！?/p>
卡爾加吉教授指出，將氫能源用于運(yùn)輸業(yè)更像是一種利基型發(fā)展，可以利用目前被浪費(fèi)的過剩可再生能源。
不過像摩洛哥太陽能項(xiàng)目這樣的工程生產(chǎn)氫的成本不夠便宜，而且很難擴(kuò)大規(guī)模。這個(gè)項(xiàng)目設(shè)想在沙漠中使用巨大的太陽能裝置來生產(chǎn)可再生電力，然后生產(chǎn)氫，最后將氫輸送到歐洲的客戶那里。
卡爾加吉教授在與福布斯的電子郵件交流中指出：“當(dāng)然，運(yùn)輸過程中氫的主要問題是如何運(yùn)輸和儲(chǔ)存，如何把氫送到車輛需要的地方。這樣算下來它的成本極其昂貴，比天然氣高出4倍?！?/p>
他認(rèn)為：“如果在商業(yè)上可行的話，新的解決儲(chǔ)存問題的‘沐浴海綿’技術(shù)可能有助于保持汽車的續(xù)航里程，但氫的生產(chǎn)和運(yùn)輸仍是個(gè)大問題?！?/p>
他補(bǔ)充稱：“當(dāng)然，隨著風(fēng)能和太陽能發(fā)電量的增加，以及由于可再生能源生產(chǎn)的間斷性特點(diǎn)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多余的電力。這些多余的電力可以用來產(chǎn)生氫氣，而不是儲(chǔ)存在電池里，這些氫氣可以通過運(yùn)輸送到需要的地方。
但在可預(yù)見的未來，我認(rèn)為這種形式的氫能源只會(huì)占運(yùn)輸能源需求中極小的一部分?！?/p>
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