燃料電池車的主要難點在哪兒?帶你一一盤點
筆者一直與燃料電池圈的數(shù)位研究人員長時期接觸,了解到燃料電池汽車的難點主要在5個方面:催化劑、膜、儲氫、系統(tǒng)復(fù)雜性和制氫。前面4個與FCV本身有關(guān)系,制氫牽扯到配套供應(yīng)體系。
FCV的催化劑要用貴金屬鉑制造。資料顯示,鉑金在世界市場上售價為每盎司(約28克)1,380美元,這使得以往幾家汽車電池企業(yè)拿出來做實驗的FCV高達百萬美元。豐田采用鍍層技術(shù),把鉑的用量降到100克,技術(shù)進步很明顯。但是,一位業(yè)內(nèi)專家說,鉑金的儲量非常少,全部供給汽車業(yè)使用可能都不夠。
全球汽車保有量已經(jīng)超過10億輛電池,即使按照豐田的說法,未來達到一輛車使用20克,意味著需要鉑金2萬噸。資料顯示,世界鉑族元素礦產(chǎn)資源總儲量約為3.1萬噸,其中,鉑金總儲量約為1.4萬噸。很顯然,燃料電池汽車必須擺脫對鉑金的依賴,才有廣闊的發(fā)展空間。另外,隨著鉑金用量不斷增加,價格直線上漲,一位業(yè)內(nèi)人士說,近5年來,鉑金價格上漲了近5倍,研發(fā)人員在FCV上降低成本的努力在某種程度上被價格上漲抵消了。
那則消息沒有提到膜、儲氫和系統(tǒng)復(fù)雜性,既然豐田將于2015年推出FCV,相信這幾個問題,他們已經(jīng)解決了。但是,有一個問題繞不過去,就像我們使用傳統(tǒng)汽車必須加注燃油一樣,F(xiàn)CV的氫氣從何處來?
FCV對氫氣的純度要求較高,如果氫氣純度不高,鉑催化劑會中毒。專家指出,氫氣純度一般要求達到99.99%,有些要求達到99.9999%。一般工業(yè)制氫純度為99%,每提高一個數(shù)量級,成本增加很多。
目前,F(xiàn)CV使用的氫氣主要來源于化工副產(chǎn)品和天然氣重整。
先來說化工副產(chǎn)品制氫,既然這些氫氣是化工副產(chǎn)品得來,那么其成本大部分被主產(chǎn)品承擔(dān)了,當(dāng)然價格比較便宜,人們使用FCV加注氫氣的成本就不太高,體現(xiàn)出FCV既經(jīng)濟又環(huán)保的優(yōu)勢。但是,化工副產(chǎn)品制氫的數(shù)量有限,當(dāng)FCV大規(guī)模投入使用,化工副產(chǎn)品制氫還能滿足需求嗎?
再來看天然氣重整制氫。姑且不說這個方法能耗較高,生產(chǎn)周期長,看看幾個城市天然氣出租車排隊2小時加氣的景象,不難想象,未來大規(guī)模使用FCV會陷入居民生活使用與FCV爭奪氣源的尷尬境地。從另一個角度看,用天然氣重整制氫滿足FCV的使用,也不見得比直接燃燒天然氣更環(huán)保、更經(jīng)濟。
唯一可滿足FCV大規(guī)模使用的氫氣來源只有電解水,但是,這個方法需要耗費大量的電能,成本非常高。
目前,F(xiàn)CV的使用空間取決于幾種工業(yè)制氫量與FCV使用量的平衡點,這個平衡點在哪里?希望專業(yè)人士解答這個問題。FCV有迷人的應(yīng)用前景,是未來的發(fā)展方向,要想大規(guī)模使用,只有等到可控核聚變技術(shù)成熟后,那時候,電解水的成本將變得非常低。
















