大众与特斯拉联袂怼氢动力车:谁在胡说八道?-特斯拉新闻

如果我们所有的乘用车都是电动的,那将是我们电力需求的23%,但如果使用氢能,那将是我们电力需求的两倍。因此从使用、能效、环保、体验方面看,未来属于电动汽车,而不是氢能汽车。文︱立厷图︱网络5月18日,Herbert Diess和马斯克推特上一唱一和,前者:“氢汽车被证明不是解决方案

如果我们所有的乘用车都是电动的,那将是我们电力需求的23%,但如果使用氢能,那将是我们电力需求的两倍。因此从使用、能效、环保、体验方面看,未来属于电动汽车,而不是氢能汽车。

文︱立厷

图︱网络

5月18日,Herbert Diess和马斯克推特上一唱一和,前者:“氢汽车被证明不是解决方案。电气化已在交通中确立了自己的地位。其他假辩是在浪费时间,不懂科学!”

后者:“Diess是对的。氢是一种非常愚蠢的汽车储能形式。几乎不值得考虑。”

时下,不仅是大众汽车所在的德国,其他国家也在争论氢动力汽车这个“绿色”命题。

中国发展氢能是长远规划

去年9月,国家5部门联合发布的《关于开展燃料电池车示范应用的通知》明确,将在四年示范期间采取“以奖代补”方式,对入围示范城市群按照目标完成情况给予奖励,以期跟进韩国、欧盟、美国的氢能燃料发展规划,加快新能源汽车及燃料电池产业化进程。

另据氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,我国2019年燃料电池车产能约为0.2万辆/年,计划2020-2025年达到5万辆/年,2026-2035年达到130万辆/年,2036-2050年达到500万辆/年。

今年4月,又是5部门拟将京沪粤冀豫等地纳入燃料电池汽车示范应用城市群。就在此时,德国正在上演一场关于氢动力汽车的大辩论。毫不怀疑电池电动汽车的优越性的Herbert Diess和马斯克代表了很大一部分人的观点。

2020年10月,东风Sharing-VAN氢能版全球首发——没有驾驶座、没有方向盘、没有油门刹车的L4级自动驾驶汽车。与东风Sharing-VAN 1.0 Plus相比,氢能版增加了氢燃料电池系统,电池堆功率为30kW,氢气容量1.5kg,整车续航里程增加100公里以上,达到350公里。据说,纯电驱动可以避免燃料电池在低功率和高功率段寿命受到影响,燃料电池又可延长续航里程,同时可以在短时间内实现能量补充。

政府和科学界口径不一

在德国,政府提倡使用从氢中提取的液体燃料;另一方面,德国波茨坦气候影响研究所(PIK)的科学家却在一项新的研究中指出:“说这种燃料是一种通用的气候解决方案并不准确。虽然它用途广泛,但不可能大规模取代化石燃料,而这只能通过直接电气化来实现。氢基燃料在未来至少十年内可能非常稀缺,缺乏竞争力。”

PIK的研究还提供了更多信息:“未来几年,直接用电将更具经济和生态意义,尤其是在乘用车领域。有人批评说,新的氢基燃料可能延长燃烧技术的寿命,进而确保继续依赖化石燃料,从而进一步增加温室气体排放,危及气候目标。”

这项研究的主要作者Falko Ueckerdt补充说:“像普遍适用的气候解决方案这样的说法有点虚假。虽然其用途广泛,但不可能大规模取代化石燃料,只有直接通电是最好的办法。”

提出上述质疑的人认为,实际上,现任德国政府是氢能的主要说客。德国经济与能源部长Peter Altmaier对氢替代石油,以及从太阳能产地非洲和澳大利亚进口大量氢能痴迷不已;媒体也在推波助澜这一梦想。

“为什么他想把德国对能源的依赖从俄罗斯和中东转移到非洲,而不是成为能源独立的国家?如果不把可再生能源浪费在制造氢气上的话,德国和欧洲的可再生能源可以发挥更大作用,”Falko Ueckerdt说。

哪种能源效率最高,对驱动电动汽车来说最划算?动力电池还是氢气?Falko Ueckerdt认为,使用电池供电的电动汽车,损失8%的能量就可以将电能储存在汽车电池中。当把电转换为用来驱动电动机的能量时,会再损失18%电能。这使得电池驱动电动汽车的效率水平在70%到80%之间。

而氢动力电动汽车的能量损失要大得多:在通过电解生产氢气的过程中,已经损失了45%的能量。在剩下的55%原始能量中,当氢在车内转化为电能时,还有55%的能量损失。这意味着氢动力电动汽车的效率仅为25%至35%。

PIK给出了一张表,列出了使用“环保能源”氢能和电动动力的效率比较。可以看到,每次能量从一种形式转换到另一种形式,都会有损失。两者的转化率优劣显而易见。

大众与特斯拉联袂怼氢动力车:谁在胡说八道?-特斯拉新闻

氢能和电动的效率比较

无独有偶,欧洲运输与环境联合会(T&E)的数据也给出了类似的研究结果,认为目前汽车最有效的方式是直接电气化。

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直接电气化效率最高

T&E的另一项研究也提到了氢能,直接通电方式从油井到车的效率为77%,而氢气方式从油井到车的效率仅为30%,这意味着在相同里程内为氢动力汽车提供动力需要2.6倍的电力。因此,如果保守地排除燃料电池生产的影响,在车辆使用寿命内消耗的能量比汽油车少24%左右,比BEV(纯电动)多80%。

正如T&E最近的一项研究所指出的:“道路运输电气化所需的大量可再生能源是一个巨大的挑战,只有我们专注于最有效的选择,即电池电动汽车,才能解决这一问题。”

报告显示,到2030年,即使使用氢或合成碳氢化合物(电子柴油或电子汽油)的轻型车辆所占比例相对较小(10-20%),也将大大增加道路运输的电力需求。仅依赖10%的燃料电池汽车,将使可再生能源电力需求增加12%(相当于额外增加1.7个2GW海上风电场)。

那么,氢就没有用武之地了吗?非也。钢铁生产过程中,它可以显著减少碳排放。但对于制造燃料或为车辆提供动力来说,这几乎是不可能的。

全球第一品牌真的抵制纯电动?

作为全球第一的汽车品牌,丰田汽车总裁丰田章男屡屡炮轰电动汽车并不环保,他表示纯电汽车实际上会带来更多污染,因为一些地方的电能主要是燃烧煤炭和天然气来供给的。

4月,“内燃机不死”的丰田章男终于放出大招,不是氢燃料电池,而是氢燃料;不是电机,还是内燃机!他透露,丰田氢燃料发动机已经完成,将在最近的日本本土耐力赛上推出搭载氢燃料发动机的卡罗拉运动版。

虽然大多数欧洲和韩国汽车公司都在追随特斯拉的脚步,但丰田(和本田)一直坚信氢燃料电池运输是未来的潮流。为什么?70年前丰田章一郎创立了丰田公司,正是内燃机成就了丰田汽车全球巨无霸地位。第三代丰田章男当然不愿在自己手里让威名丧失殆尽。

身为日本汽车制造商协会会长的丰田章男认为,如果汽车业转向制造电动汽车的速度过快,“汽车业目前的商业模式将会崩溃”。他说,日本将需要升级其电力基础设施,以支持100%的电动汽车车队,根据他的估计,这样做的成本将高达3580亿美元。“我们制造的电动汽车越多,二氧化碳排放就越严重”,他说。

电动汽车将导致排放激增的原因是,日本的大部分电力来自以煤和天然气为能源的火力发电厂。这与化石燃料公司和美国传统基金会(Heritage Foundation)等支持者10年来的论点如出一辙,他们声称在西弗吉尼亚州等依赖煤炭发电的地方,电动汽车实际上只会增加空气污染。

丰田20年前推出的普锐斯震撼了汽车界。从那时起,它已经将其混合动力技术应用到了许多车型上,包括一些雷克萨斯品牌车型。不过,丰田章男刚刚抨击了电动汽车,就在中国上市了一款纯电轿车,并计划2021年推出使用固态电池的电动汽车。由此可见,丰田的整个电动汽车战略似乎都在等待新的电池技术。在此之前,丰田章男的说法只是一种障眼法而已,只不过与没有传统包袱拖累的马斯克方式不同罢了。

绿色氢气价格何止不菲

上面提到德国想从盛产太阳能的澳大利亚进口氢能,可地主家也没有“余粮”啊!

最近,澳大利亚联邦预算并没有出台任何鼓励电动汽车使用的迹象,也没有增加必要基础设施的开支,来解决人们对电动汽车的里程焦虑。不过,联邦政府确实拨款500万美元在南澳建立一个先进制造厂来组装电动汽车,但这与增加柴油储存能力的2亿美元拨款相比就是小巫见大巫了。预算也没有拨出任何资金来安装氢燃料基础设施,新南威尔士大学教授Graciela Metternicht认为:这可能是一件好事。

为什么?他认为:“如果我们所有的乘用车都是电动的,那将是我们电力需求的23%,但如果使用氢能,那将是我们电力需求的两倍。因此从使用、能效、环保、体验方面看,未来属于电动汽车,而不是氢能汽车。”

事实上,在澳大利亚的技术路线图中,清洁氢气的开发依赖于碳捕获和储存,而不是100%可再生电力生产的“绿色”氢气。

氢燃料电池电动汽车虽然没有尾气排放,但向氢动力汽车过渡可能不是人们所希望的经济万灵药。目前,全球大部分氢气是由甲烷或天然气的蒸汽重整产生的,其中主要副产品是二氧化碳和其他温室气体;第二种最常见的制氢方法是煤气化,由于成本高昂,全球只有大约4%的氢气是通过电解法从水中生成的。

虽然氢可以通过电解产生,但不能保证电是百分之百的可再生能源。

影响氢动力汽车经济性的最大因素是,氢动力汽车每公里耗电量至少是插电式电动汽车的两倍,而且效率相对较低。鉴于澳大利亚没有百分之百的可再生能源,相当大比例是煤炭发电,即使氢气是通过电解水产生,也不是清洁燃料。

另外,安装足够的可再生能源来生产绿色氢气需要大量的额外费用。不仅汽车效率低下,而且在澳大利亚几乎没有加氢站,基础设施成本也非常巨大。此外,氢气在运输过程中存在泄漏问题。

相反,电动汽车可以用任何家用电源点滴式充电,无需开车到加氢站,甚至比加油更方便。壳牌为什么在加油站中推广充电桩,而非探索加氢站?主要是与电力公司竞争。

利之所在,无所不趋

面对商业利益和环保,商家怎么选择?不说也明白八九不离十。目前几乎所有的大品牌汽车制造商都在转向电动汽车。大众在经历了“柴油机之门”濒死之后,从错误中吸取了教训,意识到未来是电动的,正在大力投资;就连投巨资研发氢动力汽车的丰田也不例外。中国的表现更为积极,出现了数百家电动汽车初创企业,正面临泡沫破裂的风险。

反观老牌车企,他们已认识到,像许多其他商业领袖一样,傲慢和固执是需要付出代价的,就像施乐、柯达、黑莓和诺基亚等被拖到了谷底,因为他们拒绝改变,也不愿看到灾难正在走来。

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