碾碎 Elon Musk 电动车梦想的未来技术:氢动力

· Jul 11, 2014

在下一代汽车的定义之战上,正弥漫着无形的硝烟。这场战斗,发生在电池动力和燃料电池之间。

关于电动车,你可能已经听了很多,这要感谢特斯拉,是它一手繁荣了这个技术的市场,要是没有特斯拉没有 Elon Musk,本来这项技术可以说是无处可去。而特斯拉的敌人 – 至少 Elon Musk 是这么亲切称呼它的 – 则是燃料电池汽车,食粮来源是氢。

燃料电池汽车本身,由于像丰田这样更成熟的汽车制造商的入场,经历了自身的腾飞;丰田因为日本政府推出的燃料电池汽车补贴得到大大提振。此外,至少有三个其他主要汽车制造商计划在不久的将来推出燃料电池汽车。

特斯拉这会儿正借着迅猛的动量往前冲 – 今年它的股价上涨了约 50% – 它还发动了一场前所未有的资本支出奥德赛,要将锂离子电池的全球供应量翻番,并最大程度地扩展其充电网络。这么看来,他们真会被燃料电池打乱阵脚吗?再或者,这两种技术可会在哪天和平共处,一笑泯恩仇?

让我们捋一捋,细细看来。

什么是燃料电池?

燃料电池摄取氢气,并把它转化为电能。这样做最常用的方法是为一种称为质子交换膜的特殊材料充电,以从氢原子中分离出质子和电子。该电子被捕获作为电能,然后与质子和氧结合形成水。

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如果你把这些家伙堆叠在一起,一个燃料电池就做成啦。以下是一个它在车内的工作示意图。它在前面有一个马达;燃料电池在汽车的中部。

优点和缺点

燃料电池汽车的主要好处是,你不必给它们插电。相反,你只需去一个加油站,给你的车加氢就行了。另一方面,电动汽车则需要你把爱车在充电站放好几个小时(特斯拉是一个小时多一点点)。从环保上来讲,尽管二者都不产生直接排放,然而制造氢气和电池的原始电力,都需要在上游发电厂燃烧化石。因此,二者并非真正的零排放。

充电方面,燃料电池「充电网络」仍然存在巨大缺口,相比而言电动汽车的充电网络则要完备多了。

下面是燃料电池的充电地图:

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这是电动汽车充电站地图:

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加州战场

加州计划在明年秋天前,能够将容纳 4000 辆新车的 25 座氢燃料加油站投入使用。一项最新研究说,现有的普通加油站可以安全地存储和分发氢气,这这情况可能有利于氢燃料加油站数目再跳一级。

事实上,许多氢燃料汽车开始只能在加州使用。而根据该州复杂的排放信用点数计算方法,氢动力汽车因其续航里程和加油速度均比电池电动汽车胜过一筹。曾经加州空气资源委员会预计在 2012 年,路上跑的更多的是燃料电池车而不是电动汽车(虽然年限已过,不过我们可以领悟意思不是):

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州长杰里·布朗最近签署了一项行政命令,到 2025 年,要求加州至少要有 150 万辆零排放汽车。加州其实是八个州联盟之一,它们的共同愿景是把 330 万零排放的车放上路。

越来越便宜…… 至少汽车制造商希望如此

迄今为止,大多数燃料电池基础设施都是指向氢发电厂。最近一份来自 Navigant 的研究表明,更多的行业正在考虑转用燃料电池提供电力,而不再依赖于电网,这样发生自然灾害时可以有备无患。燃料电池也正在进驻仓库 – 沃尔玛就一直采用燃料电池为其叉车提供能量,既节约成本又节省劳力。

燃料电池汽车制造商希望这些能力能产生溢出效应 – 丰田,福特,通用,现代都计划推出新的燃料电池汽车。亚当·乔纳斯(Adam Jonas)说,他们没有太多的选择:他说这是因为他们没能做出足够好的插电式电动的结果。 「我们不清楚在氢燃料电池领域的任何最新突破,」他在最近的报告中写道。 「不过我们都知道的是,大多数电动汽车并未实现其既定销量目标。」他呼吁他们该转会到燃料电池,「虽然算不上完全改换天地,不过也算是应付鼓励大规模采用电动汽车的政策的缓兵之计了,因为毕竟,电动汽车的黄金时代还没有到来。」

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