文章简介:
- 1、新能源汽车需要什么金属
- 2、氢燃料电池和锂电池,谁才是实现汽车“零排放”的最优解?
- 3、氢能源汽车和电动车相比,哪个更有优势?
- 4、氢能源汽车与纯电动汽车相比较,有哪些优缺点呢?
- 5、汽车废旧发动机有那些贵金属
新能源汽车需要什么金属
锂和钴是制备新能源汽车锂电池的基本原料,而铟、镓和硒制成的铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池是充电桩的关键材料。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车的定义:
因国家不同其提法也不相同,在日本通常被称为“低公害汽车”,2001年以日本国土交通省、 环境省和经济产业省制定了“低公害车开发普及行动计划”。
该计划所指的低公害车包括5类,即:以天然气为燃料的汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料的汽车、排污和燃效限制标准最严格的清洁汽油汽车。
氢燃料电池和锂电池,谁才是实现汽车“零排放”的最优解?
锂电池是实现汽车“零排放”的最优解吗?退一步讲,锂电池是实现汽车“零排放”的过渡动力储备形式吗?目前来看,它就是方程式里的未知数。那么,“氢燃料电池”呢?
2020年6月5日,丰田汽车、中国一汽、东风、广汽集团、北汽集团、北京亿华通等6家企业在京举行发布会并签署合营合同,计划成立“联合燃料电池系统研发(北京)有限公司”。在未来,这6家公司将合力推动“氢燃料电池”的研发、落地和普及。该公司前期主要为商用车开发氢燃料电池系统。
氢气经过化学反应后产生电力,排出水,可以让汽车实现真正的“零排放”,那么为什么氢燃料电池至今还没有实现大量普及?另外,本次由丰田牵头成立的联合公司为什么前期主要开发用于商用车的氢燃料电池?
要想解答上述疑问,我们首先要去了解氢燃料电池与锂电池的优缺点。
首先,氢燃料电池汽车进行燃料补给的速度更快,加氢就像加油一样,一般需要3-5分钟。纯电动车充电,即使是像特斯拉那样的超充,每次充电也要一个小时以上,普通充电桩往往需要好几个小时。
氢气经过化学反应产生电能与水,可以实现真正的“零排放”。锂电池内部采用大量重金属,需要科学、严格、规范的回收处理流程,否则会对环境产生污染。
氢燃料电池能量储备密度高,且重量轻,氢燃料电池车续航远。而锂电池能量储备密度相对偏低,且重量大。
氢燃料电池需要预防的是氢气泄露,也就是防止储氢罐破损,属于物理层面的防护。而锂电池的安全隐患则是来自不容易控制的链式反应,属于化学层面。
氢燃料电池的低温起步性能差,但是随着启动后自身放热的增加,电堆会很快稳定在80-90℃的正常工作范围。但是,在不使用电力帮助的前提下,氢燃料电池实现低温启动,一直是一个在研究的课题。锂电池同样有低温状态下内阻增加的问题,这也是为什么很多电动车给电池组装备热循环管理系统的原因。
氢气来源、安全使用、储氢站建设都是构成目前氢燃料电池使用成本居高居高不下的部分原因。据悉,建设一个储氢站的成本为100-200万美元;建设一个特斯拉超级充电站的成本大约为30万美元。另外,氢燃料电池所需的化学反应催化剂为稀有贵金属——“铂”,这种贵金属的价格比黄金还贵。
氢燃料电池使用成本高,技术不够成熟等,是目前氢燃料电池没有得到大量普及的重要原因。
相较传统加油站以及充电站,加氢站不仅建设技术难度大,而且建设成本也偏高,再加上氢燃料电池汽车还没有大量普及,所以此次由丰田等企业成立的联合公司就先把氢燃料电池应用在商用车领域,例如公交车、卡车等,这也相当于技术试点。首先商用车便于集中管理,单个加氢站可以更加高效的服务于氢燃料电池汽车,另外,氢燃料电池车应用在某个城市商用车领域后,便于后期的技术问题的反馈与解决。
加氢站的建设自然离不开国内传统能源巨头的支持,毕竟它们在能源技术领域、站点服务运营方面拥有丰富的经验。就在前不久,北汽福田、中石油北京分公司与北京亿华通达成合作意向,三方将共同推进北京市加氢站建设及运营。毫无疑问,这一合作将应用到丰田本次成立的联合公司上,对氢燃料电池在国内的规模化发展起到积极的促进作用。
其实丰田早就把氢燃料电池应用在乘用车上了,代表车型是丰田Mirai。该车自2014年12月开始在日本销售,从2015年秋季开始将销售范围扩大至美国和欧洲。2015年产量700台,2016年约2000台,2017年约3000台。
丰田家用燃油车、混动车型的低油耗,是全球消费者公认的优点。但是在纯电动车领域,明显感觉丰田还没有完全发力。从2020年1-4月份全球新能源销量来看,丰田纯电动车销量12253台,占到全球新能源销量份额的2.15%;反观特斯拉,2020年1-4月份销量103193台,占到全球新能源销量份额的18.08%。可以看出,丰田目前并没有把未来新能源车的“赌注”全部押在锂电池身上,或许丰田更看好氢燃料电池。
参考《2018全国电力工业统计快报》,中国火力发电量占比达到了70.4%,高耸的烟囱和宏伟的冷水塔就是火力发电站的常见景观。太阳能、核电、风电、水电总占比为29.6%。当火力发电彻底告别舞台前,纯电动车目前并不能实现真正意义上的“零排放”。
据外媒报道,马自达已开始生产该品牌旗下首款纯电动SUV——MX-30。该车搭载了容量仅为35.5kWh的锂离子电池组,在WLTP工况下的续航里程仅为200km左右(远低与主流纯电动车)。按照马自达官方说法,之所以装备如此小容量的电池组,就是考虑到它的生命周期内二氧化碳“排放”总量最低。
不难看出,马自达充分考虑到了电池容量与电池组重量的比重,换句话说,电池组重量越大,单位电池容量的续航里程就会越短,也就是单位里程能耗越高。提升电池能量密度就能有效缓解该问题。
比亚迪前段时间发布的“刀片电池”,又一次把磷酸铁锂电池带回了公众视野。刀片电池电芯采用阵列的排布方式,体积与能量密度得到大幅优化,三元锂电池在新能源市场的地位受到了冲击。
不得不说的是,前段时间比亚迪与宁德时代就刀片电池和三元锂电池谁更安全的问题在网络上展开了一场“口水战”,各家均通过试验来证明自家电池的安全性。
在开放的市场经济下,优胜略汰属于常态,各家必须通过技术创新才能在市场中脱颖而出。而良性且激烈的市场竞争才能推动技术发展,实现技术革新,成为构建清洁移动出行社会的催化剂。
氢燃料电池与锂电池到底谁才能成为构建清洁出行社会的“最优解”,目前并没有答案。只能说目前人类处在实现汽车零排放进程中“摸石头过河”的阶段,不同形式的能量来源,就像是在不断尝试新的“过河”方式。您认为哪种动力形式才能成为未来汽车的主导,不妨在下面留下您的观点。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
氢能源汽车和电动车相比,哪个更有优势?
目前市场中占有量最大的新能源汽车是纯电动汽车,那么氢能源汽车与纯电动汽车相比较,有哪些优缺点呢?
首先, 就能量充满时间来说,氢能源汽车充满氢燃料的时间很短,充满燃料的时间不到 5
分钟,而电动汽车即使用目前的超级充电桩充电,要充满电也需要半小时左右。
其次, 从更加环保角度:氢燃料电池汽车在
运行过程中只产生空气和水,燃料电池不存
在回收利用的问题,非常环保。电动车虽然
不使用燃油、零排放,但是电动车并不环保,
只是转移了污染排放,因为在我国的电力能
源结构中,以煤炭为燃料的火电占比非常高。
虽然集中发电的效率更高、污染问题也更容
易降低等等,但严格意义上来说,电动汽车
确实还称不上绝对的环保,除非其电能完全
来自风能、太阳能等清洁能源。
再次,生产技术和成本方面:但是就目前氢
能源汽车和电动汽车的生产和技术成本而言,
氢燃料电池汽车的技术和结构非常复杂,氢
燃料汽车主要依靠氢气和氧化反应产生电能
来驱动发动机,需要贵金属铂作为催化剂,
成本大大增加。所以纯电动汽车的成本低于
氢能源汽车,售价自然也低于氢能源汽车。
最后,能量加充站数量方面:氢能源汽车虽
然续航里程长,但是加氢站少之又少,远不
如给纯电动汽车充电的充电桩数量多,这就
氢能源汽车用户带来不便。这无疑大
大限制了氢能汽车的普及。加氢站如此之少,
一部分原因是氢燃料汽车在我国占有率低以,
另一部分原因是运营成本居高不下也是阻碍
加氢站大规模发展的主要原因。其主要包括
建设成本高、运营维护成本高、成本回收期
较长三部分。据悉,建设一个普通的充电站所需成本在 100 万人民币左右,而建造一个
氢气燃料站需要花费至少 1000 万。
综上所述,在新能源汽车快速发展的今
天,氢能源汽车和电动汽车各有优缺点,电
动汽车是目前的趋势,由于但是氢能源汽车
具备诸多优势,虽然将来不一定能取代电动
汽车,但是他们之间会协调发展。随着氢能
源汽车技术进步,可以找到贵金属铂的替代
物和低成本制取高纯度氢气的方法,在传统
加油站设立加氢区,这样氢能源汽车就能够
在市场中得到迅速发展。
氢能源汽车与纯电动汽车相比较,有哪些优缺点呢?
1.就能量充满时间来说
氢汽车的充电时间很短,不到5分钟。即使是目前的超级充电桩电动车,给一辆纯电动车充电也需要半个小时左右;
2.续航里程方面
氢燃料汽车续航里程可达650-700公里,部分车型甚至可达1000公里,目前纯电动汽车无法实现;
3.生产技术和成本
氢燃料电池汽车在运行过程中只产生空气和水,不存在燃料电池的回收问题,非常环保。虽然电动汽车不使用燃料,零排放,只转移污染排放,因为燃煤火电在中国电力能源结构中占有非常高的比例。虽然集中发电效率更高,污染问题更容易减少,但严格来说,除非电动汽车的电能来自风能、太阳能等清洁能源,否则电动汽车并不是绝对环保的。此外,电动汽车电池的废电池回收是一个大问题。纯电动汽车没有污染,但也有间接污染,即火力发电造成的环境污染。然而,就目前氢燃料汽车和电动汽车的生产和技术成本而言,氢燃料电池汽车的技术和结构非常复杂。氢燃料汽车主要依靠氢气和氧化反应发电来驱动发动机,并且需要贵金属铂作为催化剂,这大大增加了成本,所以纯电动车的成本比较低。
4.能量效率
氢燃料汽车的效率低于电动汽车。业内专家计算,一辆电动汽车一旦启动,汽车充电位置的电源将损失5%左右,电池充放电将增加损失10%,最终电机将损失5%。将总损失计算为20%。氢燃料汽车将充电装置集成在车内,最终驱动方式与纯电动汽车相同,由电动机驱动。根据相关测试,如果用100 kWh的电能产生氢气,然后储存、运输、添加到车辆上,再转化为电能驱动电机,电能的利用率只有38%,利用率只有57%。所以无论怎么算,都远远低于电动车。
综上所述,随着新能源汽车的快速发展,氢能汽车和电动汽车各有利弊。电动汽车是当前的趋势。因为氢动力汽车有很多优势,虽然未来可能不会取代电动汽车,但会协同发展。随着氢能汽车技术的进步,我们可以找到贵金属铂的替代品,低成本生产高纯氢,并在传统加油站设立加氢区,使氢能汽车在市场上快速发展。
汽车废旧发动机有那些贵金属
汽车废旧发动机的金属有镍和钼 .
扩展:
金属回收是指从废旧金属中分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再生利用的制品,是从回收、拆解、到再生利用的一条产业链。金属回收产业形成了一个完整的产业链及再生利用生态圈。这个产业链从国外废料供货商开始,经过贸易商、进口商、代理商、港口、拆解厂(定点企业或五金厂)、回收公司、金属加工厂等环节,实现了资源的有效利用。
发布于 2022-07-10 18:26:25 回复
发布于 2022-07-11 04:20:48 回复
发布于 2022-07-10 18:34:30 回复