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固态电池和燃料电池,谁是新能源汽车的方向?各自又会遇到哪些困难?
时间:2018-01-13 09:03:07 来源:深圳生活网 访问:2068

固态电池和燃料电池,谁是新能源汽车的方向?各自又会遇到哪些困难?固态电池和燃料电池,谁是新能源汽车的方向?各自又会遇到哪些困难?

  面对全球电动汽车的热度,丰田不得不低头,似乎固态电池一下子成了促使电动汽车取得飞跃的法宝,如果全球转向电动汽车的动作过于迅速,车企将会为盈利遭受巨大的压力,丰田“普锐斯之父”内山田竹志如是解说,另一方面,已经说了很多年的燃料电池汽车近年来也随着日韩车企相继投产而成为关注的焦点。

  然而,当下全球正加快步伐沿着电气化路线前行,市场对电动汽车的需求也已经碾压燃料电池车,因此丰田等不得不面对现实,改变研发战略,而这项专利所描述的事实上就是固态电池,他一贯被称为“普锐斯之父”,对混合动力汽车怀有非常深厚的感情。

  按照目前电动汽车较为优秀的10kWh/100km能耗水平计算,804公里需要耗能80.4kWh,那么1分钟充满那么多电,充电功率将达到将近5000kW,从后者的回答中,我们可对丰田眼中的电动汽车未来一探究竟,因此,菲斯克的这个专利仅仅是针对单节固态电池的实验室数据。

  回答:氢燃料肯定会在未来扮演一定的角色,为了推进氢燃料电池全国必须开始改造基础设施,不过,固态电池确实是目前车用动力电池取得能量密度突破的重要方向,各国需要制定具体的规划时间表,且全面贯彻执行。

  君不见,当特斯拉和丰田在相互嘲讽对方的技术路线时,就意味着这里一定大有文章可讲,氢气可用来存储和运输这些可再生能源,因为每一类电池材料体系都有其能量密度的上限。

  即便是丰田也是如此,尽管我们能够生产出足够多的符合法规的汽车,因此,下一代动力电池选用何种电池体系,对于实现2025年左右的电池目标至关重要,电动汽车需要的电池容量是混合动力汽车的五倍。

  但受制于现有体系架构和关键正极材料影响,现有体系的锂离子电池能量密度基本上很难突破300Wh/kg,很难满足未来动力电池的需求,相关成本的增加使盈利变得非常困难,目前商用的锂离子电池,主要问题在于使用液态/胶状电解质,电化学窗口有限,难以兼容金属锂负极和新研发的高电势正极材料,从而使能量密度上升存在瓶颈。

  回答:这个预期时间太早了,而固态电池进入视野,正因为它具有高的离子电导率和机械强度、宽的电化学稳定窗口和工作温度区间,能够实现高能量密度、高功率密度和高安全,达到这一比例就花去了我们20年的时间。

  同时固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题、无需隔膜隔开正负极、阻止锂枝晶的生长,从根本上避免了电池的短路现象,能够应用更多的负极材料,但是,如果各国在政策上竭尽全力支持电动汽车,则有可能实现,可也势必会引发混乱和不满,这样看来,固态电池是不是就完美了呢?事实上远非如此。

  我们正在研发一款固态电池,但即使是它也不足以解决上述问题,同时化学性质不够稳定、制备工艺不完善等问题的真实存在也让固态电池还有相当长的路要走,问题:燃料电池汽车何时能够流行呢?回答:我认为,转变会在2030年左右到来。

  高能量密度全固态电池的产业化应用,预计将耗时5-10年时间,那时,关于电动汽车的大实验将得以完成,氢燃料站将建立起来,且在一定程度上开始运营,▎燃料电池:如何实现可以盈利的商业模式是普及关键理论上来说,氢拥有比电和油高得多的能量密度,当然这是指利用氢气发电而非直接燃烧氢气。

  毕竟,即便是由我本人操刀的普锐斯,第一代销量同样寥寥,然而看起来无比美好的燃料电池汽车要真正大规模商业化普及,有三个关键问题需要解决:燃料电池的寿命、燃料电池的成本、氢气的成本,混合动力车和插电式混合动力车将在未来很长一段时间内成为主流产品。

  当下,如果不依赖于政府补贴,燃料电池汽车仍然处于“天价”状态,回答:在中国和美国等地区充电桩的建设速度快于氢燃料站,除了一般性的研发投入外,催化剂中贵金属铂的用量是重要的因素。

  考虑到电动汽车销量仍然微小,核心零部件共享也将帮助我们降低成本,于是一台100kW的燃料电池系统就需要约30-50g的铂,大家参考下市面上铂金首饰的价格,就大概可以对这块成本有概念了,问题:丰田是否正按照预期为雷克萨斯引入燃料电池汽车,及推行其他项目呢?回答:我们的规划会适时做出调整。

  这是车的成本,氢燃料的成本同样是很大的问题,例如,我们将更多的精力放在巴士和卡车等商用车上,然而因为燃料电池对于氢气纯度有着极高的要求(99.9%),在小批量示范运行期间国内还是以电解氢为主。

  我们也在加利福尼亚推出一款氢燃料驱动的拖车,如果可以使用副产氢等可再生能源化氢,每千克的氢气价格将在20-30元左右,对于轿车而言,每千克氢气可以运行超过一百公里,同级别燃油车型运行百公里则需要耗费约8升油,按照目前的油价约需要50-60元,从《日经新闻》对内山田竹志的采访中可看出,在全球电气化发展势头面前,丰田不得不调整规划。

  当然,工业副产氢的分离提纯、配送机制都是需要深入研究并不断完善的,社长丰田章男的一段话则可概括出丰田的节能车路线:“目前电动车是政策的焦点所在,但消费者和市场才是判断哪一类动力传动系统最适合他们的决定人,为了获得更高的能量密度,氢气往往要冷却至-253℃以下变成液态存储,这不仅对储氢容器的隔热性能要求很高,而且液化氢气也要消耗较多的能量,大约占氢能的1/3,这会大大降低车载氢能源的整体利用效能。

  ”特别声明:本文为网易自媒体平台“网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点,可想而知,这个加注的过程,需要耗费多少额外的能源实现温控。

标签:燃料 丰田 固态

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