制衡纯电动汽车的氢能源 真的遥不可及吗?
当电动汽车成为“香饽饽”的时候,也许,很多人忽略了,氢时代也是对于未来的一种解读。相较而言,氢比电的门槛高,属于氢的盛世迟迟难以到来。看上去,莫不是一座理想国的“空中楼阁”?
很多观点认为,未来的能源结构应该是多元化的,把汽柴油从“一家独大”的高处拉下来。弥补缺位的,可以是天然气、生物燃料、电能和氢能等各类替代能源。当然,目前地位火速攀升的是纯电动汽车,各家新式造车品牌,如雨后春笋般崛起,大有战国争雄之势。氢能,你的时代在哪里?
童济仁汽车评论配图
两条路线,氢的终极?
氢,到底有什么魔力,会让很多科学家觉得,未来会迎来一个“氢时代”?其实,关键词无非“来去”二字:氢是可以制取的,与化石燃料相比,这是一种可再生能源;氢与氧反应,释放能量之后的产物是水,而水是没有污染的。
至于,人类该如何使用氢,尤其该如何在汽车上“氢驱动”,主要分为两条路线:氢气发动机和氢燃料电池。在这两条路线上,正好对应有两款典型性车型,宝马Hydrogen 7和丰田Mirai。
只是,当我得知,宝马将Hydrogen 7的氢气发动机雪藏多年,转而与丰田“眉目传情”,鼓捣出氢燃料电池驱动的5系GT的时候,悲凉的内心独白是,“前方道路变窄,请谨慎驾驶。”
就地改造,氢气发动机的曾经峥嵘
从本质上来说,氢气发动机并没有丢掉内燃机的模式,遵循的原则仍是最常见的奥托循环,也就是在一般发动机上所采用的的四冲程循环,效率有一个冲不破的阈值。换言之,氢气发动机的思路是“就地改造”,将原来烧汽油的发动机“改造”成烧氢气的。
这样做的好处有很多,而不用对原车做更大改动是较为明显的一大优势。也难怪当年的宝马Hydrogen 7所搭载的正是一台6.0升V12“油氢两用”发动机,车上有一个储氢罐,也有一个储油箱,满氢单独续航200公里,而74升的油箱还可以提供500公里的续航里程,方向盘上有一个H2按钮,可以切换“氢驱动”,或者“油驱动”。
只是,宝马Hydrogen 7之后,似乎再没有了氢气发动机的消息。但我相信,相关研究仍在悄无声息地继续,也许是为了技术储备,或者等待着技术瓶颈的再一次突破。之前,笔者就曾了解到氩气循环氢气发动机的相关研究动态,值得分享给读者朋友。
考虑到氢气缸内燃烧易形成高压高温的环境,此时,空气中的氧气与氮气则会生成有害的氮氧化物。这一反应是很难避免的,也就是说,氢气燃烧之后的产物未必只有水,未必无污染。所以,学术界就曾提出了“氩气循环”的概念。与氢气相混燃烧的不再是主要由氧气和氮气组合而成的空气,而是氧气和氩气的综合体。氩气是惰性气体,不参与任何反应,自然完全杜绝了氮氧化物的生成。经过过滤,还可以将氩气回收继续使用,这就是“循环”之意。
制衡纯电,氢燃料电池的另类解读
氢与电,有时候是很难割裂的。于是,氢燃料电池近乎完美地融合了氢、电两个元素。既然说,上文提到的氢气发动机是对传统内燃机的改造工作,那么,笔者也愿意认为,氢燃料电池是对传统纯电动的一种“改造”。所解决的正是纯电动汽车的技术瓶颈,“充电时间长”和“续航里程短”。
这里所举的例子是丰田Mirai,一次加氢约4.3千克左右,可以续航700公里,而且,单次加氢的时间也就几分钟。充电和续航,恰恰是当前纯电动汽车的“命门”。如果电动汽车真的想“甩开拐杖跑起来”,自家的瓶颈也要彻底突破。
特斯拉的掌门人马斯克一直唱衰氢燃料电池,认为“氢气非常危险,只适合做火箭燃料,而不是用于汽车。氢燃料电池汽车不靠谱,纯电动汽车才是最佳替代方式“。再看马斯克曾经大度地开放技术专利给电动车同行,但是却对氢燃料电池“零容忍”,这背后的“小九九”特别值得玩味。
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