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“氢”洁能源

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摘要: 清洁能源汽车,目前是一个备受热议的话题,但何种方案才最为环保有效,汽车厂商们一直都在不断摸索。
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在本次洛杉矶车展上,大众集团带来了Audi的全新概念车Audi prologue与高尔夫RVariant运动旅行车,但是真正吸引眼球的却是采用燃料电池技术的Passat HyMotion与Audi A7 h-tron quattro。这两款车是在原车的基础上将原有的动力单元换装成燃料电池系统,不同的是PassatHyMotion为单电机前轮驱动,而Audi A7 h-tron quattro则为四轮驱动。

燃料电池技术的优势在于完全零排放,因为燃料电池在工作时的产物是水,而且氢气是可以快速补充的,加氢的速度明显要快过目前任何形式的充电。这也使得燃料电池车型的实际使用便利性大大加强。当然燃料电池技术也有一些局限性,那就是加氢站等周边设施的建设问题制约着燃料电池车型的发展。不过大众此次在比较重视环保的加州发布这两款车型,还是具有一定的战略前瞻意义的。


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关于大众的燃料电池技术,在洛杉矶车展期间特意采访了大众汽车品牌董事会成员,主管研发业务的大众汽车集团动力总成研发负责人Neußer博士(Dr.Heinz-Jakob Neußer)。当问到关于大众汽车燃料电池车在市场的投入,情况是否乐观,是否存在一些阻力,Neußer博士说:“从大众公司的角度来说,推广燃料电池技术最大的挑战来自于基础设施的不完善。

我们需要有充氢的基础设施,这些基础设施的供给来自于可再生能源,比如风能或者太阳能。如果没有这样可再生能源的基础设施,就很难实现循环利用和清洁能源的目标。”第二个方面的挑战来自于大众汽车对于自身的要清洁能源汽车,目前是一个备受热议的话题,但何种方案才最为环保有效,汽车厂商们一直都在不断摸索。

大众汽车的燃料电池车型力争达到最高的能效和性能水平。在高能效方面大众汽车纯电动汽车已经达到世界领先水平,electric up!就是一个好的例子。刚刚在中国市场上市的electric up!是全球市场上最高效最环保的纯电动汽车。


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关于如何提升燃料电池技术使燃料电池实现最高能效,Neußer博士从两个技术方面给我们作出了相对通俗的讲解:“第一,我们需要尽可能降低燃料电池的压力损失。要达到这一目标需要对涡轮式压缩机和空气湿度进行调整。如此一来才能实现最高效的能源利用率。第二,质子交换膜的技术很重要。在膜层上面有铂金,膜的面积越大越好。交换膜把电池分成阴极和阳极,质子通过这层膜传导至两极,膜的厚度越薄,质子的传输率越高,产生的能效就越大。在这个方面,大众汽车正在展开纳米技术方面的研发工作。”

关于燃料电池技术与插电式混动的未来与发展,Neußer博士说这两种技术都是过渡性的技术。发展的重点都在于提高汽车的续航里程,并且取决于基础设施的建设情况。对于插电式混合动力技术来说很多问题已经解决,因为相关基础设施已经存在,你可以很容易进行充电或加油。氢能技术还没有解决这个问题。但是两种技术都有一种共同点,就是结合了两种动力系统的优势。比如插电式混合动力技术结合了传统的内燃机与电动机的优势。而燃料电池技术则把燃料电池和电动机的优势相结合。插电式混合动力技术会使用电池以及油箱,而燃料电池技术会安装电池以及使用一个储氢罐。

从长远角度来说,最理想的解决方案就是只采用一套动力总成系统。要实现这样一个目标,首先需要考虑如何进一步提高电池能量的密度,比如说可以把电池能量密度提高五倍,并同时安装更多的快充站,比如说60千瓦到90千瓦这样的快充站,这样很快就能够实现一套动力总成的目标,动力总成的成本会低得多。但是这需要花一些时间。因此,目前大众集团仍然把焦点放在两个过渡性的技术上。


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