一個催化劑就比黃金還貴,氫能源汽車可能只是個噱頭!

我們知道,在面對日益惡化的環境問題,如今全球大部分國家都在發展新能源汽車,尤其國內近年來勢頭迅猛。這些新能源汽車大多采用是純電、插電式混動以及油電式混動車型。除了純電動車型外,混動車型一定程度上減少了二氧化碳的排放,所以目前純電動汽車成為未來的一大發展方向,不過受制於新能源電池的問題,目前還有很多技術瓶頸沒有突破,很多車型達不到消費者對於新能源汽車的期望。

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但是除了這些之外,還有一款豐田在新能源汽車領域已經率先推出了名叫Mirai的氫能源汽車,這個車的一大優點基在於續航足,達到了零排放的標準,比純電動理論上要更好,所以受到了很多人的追捧。那麼為什麼沒有國內普及呢?

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說到氫能源汽車先了解一下它的原理結構,以豐田Mirai為例,氫能源汽車是將燃料的化學能直接轉化為電動的過程,在此期間所產生的只有水和熱,實現了0汙染排放。其整體過程並不複雜,其化學反應也是最基本的電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陰極和陽極,氫通過陰極向外擴散和電解質發生反應後,放出電子通過外部的負載到達陽極,從而產生出電能。

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不過值得注意的是,氫氣是在催化劑電極處作用下才被分解成氫離子和電子,而催化劑要用到的是貴金屬(鉑金),這可是全球產量很低,價格也非常貴,純度99%的鉑金價每克比黃金貴很多。所以雖然綠色環保,但是如果無法找到替代品,其結果是非常燒錢。

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不僅如此,鉑這個催化劑很嬌嫩,容易中毒,對於氫氣的純度要求極高,濃度要達到了99.99%以上,所以技術層面上也不是那麼容易。只要空氣中含有雜質,尤其是氫氣裡面有一氧化碳的話就中毒了,還有產生氮氧化物和硫化物雜質。一旦中毒變不出質子,電子也就出不來了,而且會在堆裡揮發不出去,必須從膜裡拿下來重新冶煉。這對於現如今國內霧霾的天氣以及技術上都短時間難以突破。

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在基本瞭解氫能源汽車的大概原理後,相信很多人會擔心安全問題。在豐田Mirai上採用的是高壓儲氫罐,採用了三層不同材質,內層是高分子聚合物材料,不會與氫氣發生反應。中間層採用的是最關鍵一層,採用“熱塑性碳纖維增強塑料”。最外層採用鍍鉻是玻璃纖維增強聚合物材料。所以擁有了可達70兆帕的壓強,甚至還可以防彈,可想而知,很多人擔心會不會受到撞擊後會自爆、自燃,顯然是多餘的。不過這種材質高壓儲氫罐是豐田的專利,國內沒有生產70Mpa的高壓儲氫罐,如果要使用只能以進口方式。

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當然不只是儲氫罐專利,僅僅燃料電池就擁有5680個專利,可想而知技術上的壟斷在國內也不能大展身手去做。此外,雖然Mirai那隻需3分鐘的加氫可續航里程600公里看似不錯。不過,據不完全統計,由於加氫站在國內已建好的只有9座,遠遠不能滿足大部分人的需求。尤其國內充電樁並沒有普及,加氫站更是遙遙無期。同時運輸成本也要遠高於燃油車,所以這也存在一大問題。

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綜合來說,氫能源汽車的優勢很明顯,0汙染,高續航等目前是大多數新能源中最為環保的,不過在技術上要求極高以及成本昂貴等制約了發展。在目前看來國內一時半會也無法普及,就算能普及,其高昂的售價並不是人人買得起,所以雖然國內在發展,但可能短時間內可能僅僅用於工業以及公共交通領域。


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