中国质量新闻网讯(史建一 实习 徐天允)随着石油的日渐枯竭以及环保的呼声越来越高,我国对新能源车的重视程度也越来越高,近日,多个来自汽车企业的人大代表在全国两会现场提出诸多关于替代石油燃料的建议。
氢燃料被多次提及,为何如此备受青睐?
氢燃料与纯电动均是清洁无污染的新能源,但由于纯电动存在续航里程短、充电速度慢等短板,而电动汽车的短板恰巧又是氢燃料的优势。因此氢燃料成为各大车企“大佬”推荐的重点,在本届全国两会中长城汽车副董事长王凤英、奇瑞汽车董事长尹同跃、东风汽车集团董事长竺延风、长安汽车总裁朱华荣等人大代表纷纷提出了有关氢燃料发展的建议。
目前氢燃料汽车分为氢燃料电池(FCEV)和氢内燃(HICEV)两种模式。氢燃料电池是使用化学元素氢制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供应给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后放出电子,电子通过外部的负载到达阴极,并可将过量的氢气回收利用。氢内燃则与传统汽柴油发动机工作原理完全相同,均采用燃料在机器内部燃烧的方式,并将内能①直接转换成动力的热力发动机。若想实现氢内燃并不困难,但由于氢内燃无法实现回收过量氢气,会造成一定的资源浪费。因此,目前氢燃料电池是国内主流发展氢能的方向。
氢燃料电池原理示意图,徐天允 绘
氢燃料的产物仅为可饮用级别的纯净水,可以说是真正意义的零污染。同时,氢气可以在低温液化模式下加注,与传统燃油车加注速度相差无几。正因如此,氢燃料被誉为21世纪最佳替代燃料,并在今年全国两会被多次提及。
李书福不推氢燃料推甲醇,是众人皆醒我独醉还是众人皆醉我独醒?
当氢气体积浓度达到4.0%至75.6%之间遇火源便会产生爆炸,且氢气同时还存在储存运输方面相对困难、制取价格高昂等问题。因此吉利汽车董事长李书福在替代燃料的使用方面一直持不同意见,并在今年全国两会现场提出了推广甲醇燃料的议案。
甲醇在制取方面可以有多重渠道,例如:通过纯粮酿造制取、通过木材乾馏制取、利用高硫煤生产高硫焦炭气化制备等。因此,制取甲醇的成本相对较低。同时,甲醇在常温常压下呈现无色带酒精气味液体的物理形式,相对氢燃料需要在低温高压的前提下加注更方便且安全性更高。由此可见,氢燃料所有的短板恰巧是甲醇燃料的优势。
但甲醇燃料的短板也同样很明显,甲醇燃料的热值很低,这就造成了甲醇燃料汽车能量消耗量非常大且冬季冷启动困难。同时,甲醇具有一定的腐蚀性、毒性和挥发性,若长期使用甲醇,会对发动机造成一定影响;长期接触甲醇会对身体健康带来一定影响。
吉利帝豪GS甲醇燃料汽车
公说公有理婆说婆有理,究竟谁才能成为真正意义上的替代燃料?
纯电动、氢燃料、甲醇三种新能源各有优缺点,从推广的角度看甲醇燃料确实是最合适的,并不需要对现有汽油发动机做大幅度修改。但从可持续发展的角度看,由于甲醇燃料在燃烧后会产生二氧化碳等温室气体,会加剧全球气候变暖,因此甲醇并不是最合适的。而纯电动虽然目前普及率较高,但存在续航里程短、充电速度慢等劣势,从使用便利性角度看并不是最合适的。尽管就目前看,氢燃料成本更高,而且有爆炸风险,但氢气密度极低,若将储氢罐放在车尾或车顶,一旦发生爆炸可以迅速扩散,对车内人员的生命安全不会有影响。且产物只有水,因此从可持续发展角度看氢燃料显然是更合适的。
国内对研究汽柴油的替代燃料从未止步过,不知大家是否还记得90年代北京街头的公交车上印有“清洁燃料LPG ”、“清洁燃料CNG”等字眼。随着时代的发展,部分清洁燃料的可用性或被被推翻或被证实。或许在不久的将来,真正意义上的零污染新能源将会取缔化石能源。
注释:①内能:指组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和。