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氢燃料电池是答案吗?

发布时间:2020-07-13 08:53:54 来源:

今天售出的大多数汽车都存在一个大问题。

据我们所知,全球变暖,对化石燃料的依赖以及对空气质量的担忧威胁着要改变汽车。已经提出了几种解决方案来解决将来的个人运输问题。现代汽车表示氢是关键,因此我们将ix35燃料电池从威尼斯开往法兰克福,以寻找答案。

怎么运行的

燃料电池汽车实质上是由车载电站提供动力的电动汽车。

现代的质子交换膜燃料电池堆具有复杂的化学反应,该反应将氢气和大气中的氧气转化为水和电。水通过汽车后部的塑料排气管离开汽车,而电流则流向强大的24kWh电池和100kW的电动机,这些电动机驱动前轮。

听起来很复杂,但是该技术的实际应用非常简单。它只有三个关键部件-氢气罐,燃料电池堆和电动机-使其远不如插电式混合动力车之类的竞争技术复杂。

开车是什么感觉?

听起来好像ix35燃料电池就像太空船一样行驶,但汽车的车身和内部与普通的现代ix35完全相同。

就像普通汽车一样,它具有方向盘,两个踏板和一个常规的变速器选择器。

但它感觉更像是一辆电动汽车,行驶时安静而线性。

该车可产生100kW的功率和300Nm的扭矩-输出略低于人们对新型SUV的期望,导致0-100 km / h的速度相当缓慢,为12.5秒。

它对最初的节气门应用反应良好,由于其电动机的瞬时特性,它可以迅速从静止状态移开。

但是步伐很快消失,而且很难实现高速公路上的加速。超车需要计划和耐心,并且油门响应在100km / h或更高时充其量是充斥的。

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我们的测试驾驶涉及到时速高达180km / h的德国高速公路的延展,而现代的量产试车未能满足客户汽车的160km / h限制。限制器是必不可少的,因为汽车在速度上的消耗增加,加氢站的稀缺使停滞成为一种明显的可能性。

但是,通过谨慎管理燃油经济性以确保在每个加油站都有备用天然气,我们可以避免这种麻烦。

即使这样,在旅途中仍然存在两个技术问题。

在四名记者和三名现代澳大利亚代表之间共享三辆汽车,我们发现这些汽车的性能不一致。一辆汽车在加速下挣扎,几乎达到了150 km / h,而另外两辆在足够的空间下舒适地达到了180 km / h。

Andallthree汽车在高海拔地区表现不佳。这些机器在意大利2200米高的山口上挣扎,随着汽车以30公里/小时的速度爬上中等坡度,动力激增。

现代汽车表示,第一个问题可以追溯到我们测试车的试生产前性质。高原反应是由于氧气不足-燃料电池需要将氢气和氧气结合才能发电-以及不考虑高海拔的不正确的系统校准。

ix35燃料电池否则会像普通SUV一样行驶。它比大多数汽车重,但转向运动性不强,但这证明该技术有效。

你如何加油?

加油是燃料电池汽车的一把双刃剑。好消息是,这很像填满普通汽车。您打开加油口盖,从弓箭机上抓住一个喷嘴,然后将其弹出到汽车中,主要区别是喷嘴机械地锁定在汽车的加油口上,形成密封以允许高压气体交换。

从那里开始,只需按一下按钮即可开始填充过程,并等待三到五分钟,同时氢气流入汽车。气体以700 bar(超过10,000 PSI的压力)存储,将尽可能多的能量塞入相对较小的空间中。

这比给电动汽车充电要快得多,而且对于加油了汽油,柴油或石油气的汽车的人来说,这是熟悉的。

ix35携带的5.64公斤氢气提供的官方最大续航里程为594公里,只要您从加油站获得的加油站将氢气存储在最大压力下即可。一些加油站还将氢气储存在仅350巴的压力下,这使车辆的有效射程减半了。

在德国,氢气的价格为每千克9欧元(14美元),如果您将储罐接近空的话,可以充实钱包,使钱包重现50欧元(80美元)。

我们的公路旅行在山脉和高速高速公路上进行,可防止使用氢气罐行驶500多公里,尽管很明显,该技术在许多方面类似于汽油。

关键缺点是加油基础设施有限。我们从意大利到德国的路线是由我们可以加油的地方定义的,再加上几次紧急通行,错过了高速公路出口,可能使我们不得不等待拖车–路边援助俱乐部无法运送氢燃料油罐。

即便如此,德国仍在努力在今年年底之前将其加氢基础设施从18个加油站扩展到50个,并且在邻国中还会出现更多的加氢站。

氢基础设施的现实是车辆的运动受加油站位置的限制。只要我们坚持在意大利和奥地利建立加油站,我们在威尼斯和法兰克福之间采购氢气就没有任何问题。

燃料电池客户更有可能不愿寻找氢源,从而增加了时间和能源成本。

虽然电动汽车需要更长的时间才能充电,但可以从家里,办公室或连接到主要城市的电网中的许多充电点进行充电,这使它们更加方便。

危险吗?

就像汽油一样,氢气也是易燃的,为了安全起见,我们正在处理足够多的氢气,这是首要问题。现代工程师同意,将气体储存在极其坚固的碳纤维衬里储罐中,该储罐已通过碰撞,失火浴甚至枪击进行了测试,以确保汽车能够处理现实世界。

像所有汽车一样,ix35经过了广泛的碰撞测试,以确保关键组件保持完整性。对于现代公司来说,向公众出售这项技术足够安全,这使我们确信它不会造成任何严重的问题。

费用是多少?

这项技术并不便宜。

由于该车仅可左转行驶,因此现代汽车无法在澳大利亚出售该车。放眼海外,这台机器在德国的售价为64,450欧元(102,000美元),是同等汽油动力,两轮驱动的途胜SUV的价格的两倍多。还可以通过租赁协议获得,每月599欧元(950美元),订金12,945欧元(20,500美元)。

在美国,现代的加利福尼亚州客户可以租用ix35燃料电池,但不能购买,该ix35燃料电池可以在36个月内以每月499美元(705美元)的价格租用,这大约是同等汽油SUV每月付款的两倍。这笔交易需要2999美元(4250美元)的押金,并包括免费加油。

然而,现代在氢动力汽车的销售上并不赚钱。该品牌使客户能够以低于建造和开发成本的价格购买ix35燃料电池。对于技术旗舰公司而言,这并不罕见,但它仍然表明在普及之前需要工作的技术。

尽管氢可能有一天成为地面运输的主要来源,但短期内它更有可能扮演不同的角色。欧美当局已建立激励措施,鼓励制造商销售零排放汽车,鼓励他们使用燃料电池,电动或插电式混合动力汽车来抵消常规车辆的平均排放量。

欧盟委员会要求到2020年,汽车品牌的车队平均CO2排放量必须为95g / km –二氧化碳排放量为零的汽车允许现代汽车等公司出售更多的大型轿车和SUV,其排放量比法定平均水平高得多。

这使得氢动力ix35对现代汽车的价值要比从客户那里获得的现金价值高得多。

有什么收获?

氢能有两个主要问题。首先是没有足够的地方加油,欧美政府和企业正在努力解决这些问题。

在家里,只有一个车站-位于现代悉尼总部-只有一辆车可以使用它。现代汽车拥有一个ix35燃料电池,一直用于试图说服政府和其他利益相关者对该技术进行投资。

制造商的当地机构计划使用复杂的系统在现场生产氢气,利用太阳能将水转化为氢气。但是目前,它使用的是通过新南威尔士州伊拉瓦拉(Illawarra)天然气改造产生的氢气。

那是个问题。

通过天然气释放的氢气(一种经常通过有争议的“压裂”过程回收的资源)将大量二氧化碳释放到大气中,导致全球变暖并损害了该技术的绿色信誉。

美国80%以上的氢气是通过天然气产生的,这促使福特汽车的底特律总部说,以氢为动力的燃料电池汽车只会是一种长期的运输解决方案,“如果氢燃料以可行的方式出现,碳能载体”。

蓝色的椭圆形表示,将天然气重整为氢气时,由于排放的温室气体,与天然气驱动的氢燃料汽车相比,汽油动力汽车“不会提供明显的环境效益”。

美国能源部还表示,该技术存在缺陷,因为“必须降低从零和接近零碳源生产和输送氢的成本”。

然而现代汽车表示,从天然气中获取氢气的汽车在整个生命周期中的“全轮驱动”排放量“低于电池电动汽车,不到汽油汽车当量排放量的一半”。亲氢加州燃料电池公司的一项合作研究表明,与传统的汽油动力汽车相比,围绕天然气产生的氢的“井井有条”生产和运行过程使温室气体减少了55%至65%。

并非所有人都相信氢作为燃料来源的潜力。许多绿色批评家说,这项技术的成本和对天然气的依赖使其不如电动汽车。

特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)是其中声音最大的人,他说燃料电池技术是“废话”。

马斯克说:“这是一堆垃圾……甚至不等于锂离子电池的最新技术水平。”

“它不可能成为可行的技术。”

技术要求

燃料电池技术在普及之前需要两个因素:时间和金钱。

这项技术还相对不成熟,但是有很多公司投资者投资使其成为化石燃料的真正替代品。

关键的局限性在于氢气的生产和分配,这是天然气巨头林德和液化空气公司,汽车制造商和政府正在努力解决的因素。在本地,缺乏加油基础设施是一个难点。

现代汽车澳大利亚氢气开发主管斯科特·纳尔加(Scott Nargar)表示,加油网络“将获得政府的支持”。

“每个人都需要共同决定我们未来要做的事情,我们的汽车行业我们如何运输自己和我们的产品(无论是轿车,公共汽车还是卡车)以及我们如何看待未来的运输行业。”

联邦政府在不提供任何具体承诺的情况下为支持该技术付出了口头服务。

时任工业部长的伊恩·麦克法兰(Ian MacFarlane)在3月现代汽车在当地的充电站开幕时对Drive表示,该技术在澳大利亚具有发展前景。

他说:“最终,长期的未来必须是零排放的燃料电池汽车。”

“您需要一种灵活,能够提供必要行驶里程的汽车-氢燃料汽车是唯一满足标准的汽车……氢使我成为未来的燃料。”

现代澳大利亚公司首席运营官约翰·埃尔斯沃思(John Elsworth)随后表示,氢“将成为我们清洁,个人出行挑战的核心部分”,并且是迫在眉睫的能源危机的关键解决方案。

现代澳大利亚公司首席执行官查理·金(Charlie Kim)表示,“氢休H”网络可以将墨尔本,堪培拉和悉尼与无排放车辆的加油站连接起来。

现代ix35燃料电池并不是解决个人运输问题的最终答案。金说,相反,这辆车的目的是“为了后代的利益展开关于这项技术的有意义的对话”。

在这方面,只能算是成功。

现代并不孤单

尽管现代汽车是第一家向公众出售其大量生产的技术的汽车,但现代并不是唯一一家在燃料电池技术上进行投资的公司。自2007年以来,本田允许少数人租赁其FCX Clarity燃料电池轿车,而丰田汽车今年已在其氢动力Miraiin海外市场上启动。

梅赛德斯-奔驰,福特和雷诺日产联盟正在共同开发氢技术,而奥迪则通过提供功率高达228kW的A7 H-Tron轿车展示了其对未来的愿景。

宝马正在研究其i8超级跑车的氢动力版本,以及基于其5系GT的更合理的分拆。

许多汽车行业的最大参与者正在研发氢动力汽车,尽管他们还没有准备好接管世界。

螺母和螺栓:现代ix35燃料电池

价钱:德国64,450欧元(102,000美元)

特价:不适用于澳大利亚

发动机:氢燃料电池,24kWh电池和100kW电动机

功率:100kW

扭矩:300Nm

燃油用量:0.95kg / 100km(氢气)

范围:594公里(5.64公斤储氢)

重量:1830kg

性能:12.5秒内0-100 km / h,160km / h。

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