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目前,乘用车中减少碳排放的路线主要专注于两项技术:
使用电池的电动汽车(BEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。
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来源:能链
近日,总部位于德国的欧洲最大汽车协会ADAC表示,无排放道路交通是可行的,并比较了目前两种主要的技术路线。
目前,乘用车中减少碳排放的路线主要专注于两项技术:
使用电池的电动汽车(BEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)
。在这两种技术中,燃料电池利用氢气进行发电。
在德国,目前仅有的几辆获得许可的电动汽车几乎完全使用电池驱动。一方面,德国汽车制造商也在关注氢燃料电池技术。另一方面,在日本和韩国,燃料电池汽车已经开始大规模生产。
但同样明显的是,如果没有一个全国性的充电或加氢基础设施,这两种技术都不会流行。
ADAC希望找出这两种选择中哪一种更划算,并与弗劳恩霍夫光电子、系统工程和图像评估研究所及路德维希•博尔科夫基金会合作,撰写了一份研究报告。
在报告中,ADAC强调了2040年至2050年期间的三种情景。在BEV方案中,80%的车辆配备电池,20%配备燃料电池。在FCEV场景中,情况正好相反。而第三种场景组合则是均匀分布的情况。
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来源:ADAC
ADAC的研究称,由于电机效率更高,大量的电池汽车(相对于燃料电池汽车)减少了乘用车部门的直接能源需求。
这种差异是显著的,
因为BEV和FCEV都是用电机驱动的。
它们的效率约为90%,与将不到三分之一的燃料燃烧值转化为动能的内燃机相比,这是一个惊人的数字。
但是,虽然锂离子电池只能释放大约95%的储存电量,但氢的平衡则要糟糕得多。在电解过程中,大约35%的能量“丢失”了。燃料电池将氢转化为电能,转化率只有50%。
总的来说,BEV和FCEV的效率分别为85%和30%。
这意味着风力、太阳能发电和其他公司生产一公里燃料电池汽车所需的电力是电池驱动汽车的2.5倍。
由于目前氢气生产已经处于电解阶段,所以对于FCEV车队来说,必须建立相应的工厂,这些工厂使用电力将氢与水分离。根据ADAC的假设,大型电解槽及在加氢站现场制氢这些技术都是可以想象的。
当然,如果电力来自可再生能源,那么对于减少碳排放是有利的。
由于风电和太阳能等服务提供商无法因需求而发电,电解被视为储存过剩电力以加以利用的一个机会。
BEV也如FCEV一样。白天,太阳能电池提供电力。
晚上,当电池要充电时,电力必须来自其他地方。
如果那时没有风,电力就必须来自传统的发电站,或者来自额外的储备电力。
另外,还有传输。
据ADAC称,为了满足充电站和公共快速充电站对电力的额外需求,中压电网,尤其是低压电网将不得不大幅扩张。
此外,天然气网络必须升级,以分配百分之百的氢气输送。
然而,ADAC估计,特别是在维护成本方面,BEV场景比FCEV场景的成本要高得多。