杭州“拥抱”特斯拉电动车!私家车购买不抽奖
05-27
丰田推出了FCV“MIRAI”,本田也计划在今年推出FCV。
日本厂商率先进入“氢社会”新时代,可谓划时代的成就。
但燃料电池汽车的普及还存在价格和基础设施建设方面的问题。
MIRAI的售价高达1万日元(含税)。
虽然有补贴,但加氢站建设却迟迟没有进展。
在这种情况下,汽车制造商发现还有一个意想不到的因素可能会阻碍燃料电池汽车的普及。
这是储存氢气的高压氢燃料箱,氢气是燃料电池汽车的能源。
高压罐尚未实现创新。
燃料电池系统的核心是引起氢气和氧气之间发生化学反应的电池堆(Stack)。
电池组影响燃料电池汽车的性能和成本,因此一直被称为燃料电池系统的心脏。
丰田多次改进电池组,将输出密度提高到2006年原型车的两倍以上,并成功实现小型化。
昂贵的铂催化剂的使用也显着减少。
然而,高压罐一直未能显着小型化。
虽然通过减薄覆盖高压油箱的碳纤维降低了成本,但由于其含有高达大气压的高压气体,“气缸的形状和尺寸基本保持不变”(丰田技术人员)。
这成为燃料电池汽车设计的一个障碍。
MIRAI在后排座椅下方和后备箱下方配备了两个高压罐。
由于占用的空间较大,MIRAI未能实现5座的设计。
如果能够实现油箱等扁平形状,车辆设计的自由度将会增加。
但高压罐无法达到这种形状。
例如,内部和外部压力非常高、安全性要求很高的飞机和火箭,最终都会被制成圆柱形。
丰田的技术人员感叹“找不到这方面的创新技术”。
混合动力车不使用专用底盘,而是使用与普通汽油车相同的底盘,以降低成本。
然而,由于高压罐的尺寸和形状,FCV很难共用底盘。
降低氢基础设施成本的方法高压储罐也阻碍了基础设施的发展。
一座加油站的建设成本约为1亿日元,一座加氢站的成本为4亿至5亿日元。
由于日本严格的安全标准等原因,必须安装支持高压氢气的特殊设备。
投资回收困难,是基础设施建设迟迟未能取得进展的主要原因。
对此,罗兰贝格负责人远山幸二建议“将压力降低至大气压左右”,即压力减半。
所有设备的负担都会减轻,从而降低建设成本。
富山认为,“用不到1亿日元的成本建造一座加氢站是可能的”。
最初开发FCV时,使用的是具有气压的高压罐。
后来为了延长续航距离,将压力提升为气压。
虽然也可以放弃采用最前沿技术的燃料电池汽车的先进形象,降低技术难度,优先普及。
如果压力降至大气压,高压罐的容积也可以减小。
这个建议可以说是一个切实可行的建议。
德国大众集团提出了更为现实的计划。
也就是说,它被设计为“完美的燃料电池汽车”,不仅仅使用氢气作为能源。
2018年11月,德国奥迪在美国洛杉矶车展上发布了FCV。
该车缩小了高压油箱的尺寸,缩短了续航里程,但可以使用外部电源给电池充电。
这是一款插电式混合动力汽车。
奥迪推进了与包括汽油车在内的各种驱动系统共享底盘的战略,以尽量减少配备高压油箱的限制。
如果没有加氢站,就寻找充电桩。
这也将解决氢基础设施短缺的问题。
燃料电池公交车也将变得更加容易使用。
与轿车相比,公交车体积较大,设备限制较少,很容易配备大型高压罐。
在这种情况下,应该可以开辟一条新的路径,即通过在加氢站以标准气压加氢来降低整体成本。
氢社会如果不是最终的环保制氢方法,也存在问题。
当用化石燃料生产氢气时,在制造过程中会排放二氧化碳。
日本汽车研究所的调查显示,燃料电池汽车的二氧化碳排放量(包括制氢量)虽然低于混合动力汽车,但与纯电动汽车基本持平。
未来应该采用的一种方法是利用光伏、风电等可再生能源的电力电解水制氢。
德国计划利用扩大可再生能源电力的引进来建设氢社会。
汽车制造商很难单独解决阻碍燃料电池汽车普及的价格和氢气供应问题。
我们现在正在与能源公司等不同行业的公司合作,在总体策略中思考最佳的整体方案,找到切合实际的普及策略。
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