氫能與電動汽車:哪個對未來更好?
氫氣汽車經常爭論是否要通過取代電動汽車來主導道路。大多數愛好者想知道氫動力汽車是否真的會接管未來,或者電池電動汽車 (BEV) 是否不會讓氫燃料電池電動汽車 (FCEV) 贏得這場戰(zhàn)斗。很多有意購買電動汽車的人都在糾結,到底是選擇氫能源汽車還是電動汽車,以后才不會后悔。為了幫助您做出明智的決定,我們根據各種參數(例如效率、性能、續(xù)航里程、環(huán)境影響等)對氫能汽車與電動汽車進行了比較。
氫燃料汽車與電動汽車 - 概述
氫能和電動汽車都是傳統(tǒng)汽油和柴油汽車的環(huán)保替代品。氫汽車利用燃料電池將氫氣轉化為電流,為發(fā)動機提供動力以高效運行。相比之下,電動汽車依靠電網充電的電池運行。與氫燃料汽車相比,電動汽車廣泛可用并擁有大量用戶。然而,氫能汽車正在逐漸普及,因為您可以快速為它們加油并獲得高能量以行駛更遠的距離。讓我們更深入地了解氫和電動汽車的工作原理。
氫燃料汽車如何工作?
氫汽車或氫燃料電池電動汽車由一個由電化學反應驅動的電動機組成,當高壓氫氣與氧氣結合并被送入氫燃料電池以產生電力和水蒸氣時,就會發(fā)生這種情況。氫能汽車比電動汽車復雜,可以看作是小型氫燃料發(fā)電站。使用氫氣汽車,您可以在油箱變空之前行駛約 400 英里。
氫氣汽車由儲存高壓氫氣的氫氣罐組成。然后氫氣以與燃料電池中的陽極和陰極接觸的方式釋放。隨著陽極和陰極之間的電化學反應,氫分子分解成質子(水)和電子(電)為汽車提供動力。產生的電能儲存在電池中,電池將電流傳遞給驅動車輪的電機。此外,在專用加氣站為氫氣罐加氣僅需幾分鐘。
電動汽車如何工作?
顧名思義,電動汽車或電動汽車 (EV) 依靠電流而不是汽油、柴油或汽油燃料工作。電動汽車使用由存儲在鋰離子電池中的電流驅動的電動機。電能為電動機和汽車的整個動力系統(tǒng)提供動力。車主需要通過將汽車插入充電插座或充電站為電動汽車內部的大電池組充電。
整個系統(tǒng)連接到組裝電池,為電動機提供動力以產生瞬間扭矩和加速度來移動車輛。電動汽車的高效系統(tǒng)還控制著電池和電機之間的能量流。此外,EV 具有再生制動功能,當駕駛員施加制動并恢復電池中的能量時,它會從車輪再生能量。電池驅動的電動汽車在過去幾年中非常受歡迎。
氫動力和電動汽車的優(yōu)缺點
盡管電動汽車和氫燃料汽車都是環(huán)保的,但必須探索優(yōu)缺點才能推斷出您應該在 2023 年購買哪種汽車。以下是氫燃料汽車和電動汽車的優(yōu)缺點。
氫能汽車的優(yōu)點:
更快的加氫:由于其具有時間效率和瞬時過程,只需幾分鐘即可為氫氣罐加注/加氫。
遠距離:氫燃料汽車不僅速度更快,而且只需一箱燃料即可提供遠距離行駛。
零排放:氫氣汽車排放的唯一物質是水蒸氣,使其成為零排放汽車。
氫燃料汽車的缺點:
缺乏基礎設施:由于加氫站有限或缺乏基礎設施,氫燃料汽車將不是一個可行的選擇。
相當昂貴:氫動力汽車并不便宜,而且不同國家的加油費用差異很大。
生產挑戰(zhàn):在氫氣生產方面,它可能是能源密集型的,并且可能依賴于各種不可再生資源。
電動汽車的優(yōu)點:
先進的基礎設施:與氫燃料汽車相比,電動汽車擁有先進的基礎設施和充電站,世界各國政府都在投資。
無排放且更便宜:電動汽車運行安靜,不產生污染或排放。此外,電動汽車更實惠,充電成本也更方便。
更低的維護成本:由于沒有活動部件,電池驅動的電動汽車性能可靠,需要的維護更少,從而降低了成本。
電動汽車的缺點:
續(xù)航里程有限:與電池充電時間相比,電動汽車最大的缺點之一是續(xù)航里程有限。
電池壽命:電池的壽命是有限的,并且很難妥善處理它們。必須定期用新電池更換舊電池。
有限的充電站:充電站或加油站目前處于開發(fā)階段,約有1000個充電站。
電動汽車與氫燃料汽車:比較各種參數
電動汽車和氫燃料汽車被認為是產生零排放或零煙霧的最佳選擇。純電動汽車 (BEV) 由鋰離子電池提供動力,而氫能汽車則由氫燃料電池提供燃料。盡管如此,仍有一些差異會影響您決定擁有電動汽車還是氫燃料汽車。讓我們探索比較參數,以幫助您做出明智的決定。
練習場
對于電動汽車或電動汽車,續(xù)航里程取決于您購買的車輛。您的電動汽車越貴,您的續(xù)航里程就越長。但是對于氫燃料汽車,您將獲得更好的續(xù)航里程以及更快的加油時間。電動汽車的續(xù)航里程為 150 至 375 英里,而氫燃料汽車的續(xù)航里程為 400 至 600 英里,具體取決于油箱尺寸。
效率
由于將氫氣轉化為電能來驅動車輛的過程復雜,因此氫動力汽車在這方面絕對處于劣勢。在 FCEV 中,能量從化學能轉化為電能,導致氫燃料汽車效率低下。相比之下,BEV 或電動汽車非常節(jié)能,利用大約 80% 的總能量為車輛提供動力。電池驅動的電動汽車在效率方面確實是贏家。
對環(huán)境造成的影響
由于氫燃料電池可以 100% 可再生且環(huán)保,因此氫燃料汽車是一個不錯的選擇。氫能源汽車在行駛過程中,釋放出純凈的水蒸氣,過濾掉大氣中的超細粉塵,實現環(huán)保。然而,鋰和鈷類材料的消耗會導致環(huán)境破壞。雖然電動汽車不會排放任何煙霧或造成空氣污染,但它們會對環(huán)境產生巨大影響,因為電動汽車電池的制造和處置會導致污染和資源枯竭。FCEV 在這方面具有優(yōu)勢,因為回收氫燃料電池既簡單又經濟。
供電/加油站可用性
氫燃料汽車缺乏所需的基礎設施或加氫站。氫燃料汽車比電動汽車更貴,截至 2023 年全球擁有超過 1000 多個加氫站。但是,您可以以更合理的價格購買電動汽車,并在全球范圍內找到數以千計的電動汽車充電站。電動汽車充電站的充足性使其成為大多數愛好者的最佳選擇。
供電/加油時間
為氫動力汽車加油只需 5 至 10 分鐘即可將高壓氫氣泵入罐中。相比之下,電動汽車充滿電需要耐心等待4到8個小時。因此,氫燃料汽車在加油時間方面贏得了比賽。
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表現
在性能方面,氫燃料汽車處于領先地位,因為它提供的性能是內燃機發(fā)動機性能的兩倍或三倍。相反,電動汽車提供良好的性能,但大多數車主認為它提供的性能不值得為電池完全充電所花費的時間。
安全
氫氣汽車利用氫氣驅動車輪,眾所周知,氫氣在本質上是高度易燃的。然而,先進的設計和安全預防措施可以使駕駛氫燃料汽車的風險降低一些。電動汽車使用的鋰離子電池有其自身的安全問題和挑戰(zhàn)。如果暴露在火中,鋰離子電池會著火。盡管電動汽車存在一些風險,但駕駛電動汽車比氫動力汽車更安全。
排放量
當我們談論排放時,氫氣和電動汽車都不會直接從廢氣中產生碳排放。但是在電動汽車和氫氣汽車的制造過程中會釋放大量二氧化碳 (CO2)。
擁有成本
電動汽車有點貴,但成本取決于您選擇的制造商和 EV 型號。根據車輛的特性、性能和尺寸,電動汽車的價格可能從 45,000 美元到 80,000 美元不等。相比之下,氫燃料汽車比電動汽車貴得多。您可以考慮氫燃料汽車,例如售價超過 60,000 美元的現代 Nexo SUV和售價約 50,000 美元的豐田 Mirai 。
氫能與電動汽車:哪一個更具可持續(xù)性?
如您所知,首先生產氫氣是必不可少的,氫氣可以驅動氫基車輛。氫汽車中使用的大部分氫氣都是通過甲烷形成過程產生的。這意味著氫氣汽車在制造氫氣和使用高壓氫氣為汽車提供燃料時會使用兩次能源。另一方面,電池驅動的電動汽車 (BEV) 直接使用來自電網的電能為電池充電并為車輛提供動力。因此,在氫能或電動汽車之間進行選擇,后者是一種更高效、更具成本效益且可持續(xù)的選擇。
氫能汽車會取代電動汽車嗎?
正如我們在上面氫燃料汽車與電動汽車的比較中看到的那樣,氫燃料汽車有許多缺點,例如基礎設施有限、昂貴且不安全。雖然電動汽車更安全、更便宜,并且有足夠的充電/加油站可用,為用戶或車主提供更多便利。綠色氫燃料電池有可能在不久的將來獲得商業(yè)和工業(yè)用途的牽引力。盡管如此,氫燃料汽車在未來幾年仍沒有機會取代電動汽車。
結論
希望以上氫氣與電動汽車的比較能幫助您更好地了解是購買電動汽車還是投資 FCEV。在我看來,對于需要清潔、經濟、節(jié)能、環(huán)保和低排放選項而不是汽油動力汽車的愛好者來說,電動汽車是完美的選擇。當然,最終的選擇將取決于您的需求、偏好和理想。但是,考慮到上述參數,您可以在電動汽車和氫燃料汽車之間做出明智的選擇。
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(言鼎科技)