氢能与电动汽车:哪个对未来更好?

言鼎科技 2023-05-19 452

氢气汽车经常争论是否要通过取代电动汽车来主导道路。大多数爱好者想知道氢动力汽车是否真的会接管未来,或者电池电动汽车 (BEV) 是否不会让氢燃料电池电动汽车 (FCEV) 赢得这场战斗。很多有意购买电动汽车的人都在纠结,到底是选择氢能源汽车还是电动汽车,以后才不会后悔。为了帮助您做出明智的决定,我们根据各种参数(例如效率、性能、续航里程、环境影响等)对氢能汽车与电动汽车进行了比较。

氢燃料汽车与电动汽车 - 概述

氢能和电动汽车都是传统汽油和柴油汽车的环保替代品。氢汽车利用燃料电池将氢气转化为电流,为发动机提供动力以高效运行。相比之下,电动汽车依靠电网充电的电池运行。与氢燃料汽车相比,电动汽车广泛可用并拥有大量用户。然而,氢能汽车正在逐渐普及,因为您可以快速为它们加油并获得高能量以行驶更远的距离。让我们更深入地了解氢和电动汽车的工作原理。

氢燃料汽车如何工作?

氢能与电动汽车:哪个对未来更好?

氢汽车或氢燃料电池电动汽车由一个由电化学反应驱动的电动机组成,当高压氢气与氧气结合并被送入氢燃料电池以产生电力和水蒸气时,就会发生这种情况。氢能汽车比电动汽车复杂,可以看作是小型氢燃料发电站。使用氢气汽车,您可以在油箱变空之前行驶约 400 英里。

氢气汽车由储存高压氢气的氢气罐组成。然后氢气以与燃料电池中的阳极和阴极接触的方式释放。随着阳极和阴极之间的电化学反应,氢分子分解成质子(水)和电子(电)为汽车提供动力。产生的电能储存在电池中,电池将电流传递给驱动车轮的电机。此外,在专用加气站为氢气罐加气仅需几分钟。

电动汽车如何工作?

氢能与电动汽车:哪个对未来更好?

顾名思义,电动汽车或电动汽车 (EV) 依靠电流而不是汽油、柴油或汽油燃料工作。电动汽车使用由存储在锂离子电池中的电流驱动的电动机。电能为电动机和汽车的整个动力系统提供动力。车主需要通过将汽车插入充电插座或充电站为电动汽车内部的大电池组充电。

整个系统连接到组装电池,为电动机提供动力以产生瞬间扭矩和加速度来移动车辆。电动汽车的高效系统还控制着电池和电机之间的能量流。此外,EV 具有再生制动功能,当驾驶员施加制动并恢复电池中的能量时,它会从车轮再生能量。电池驱动的电动汽车在过去几年中非常受欢迎。

氢动力和电动汽车的优缺点

尽管电动汽车和氢燃料汽车都是环保的,但必须探索优缺点才能推断出您应该在 2023 年购买哪种汽车。以下是氢燃料汽车和电动汽车的优缺点。

氢能汽车的优点:

  • 更快的加氢:由于其具有时间效率和瞬时过程,只需几分钟即可为氢气罐加注/加氢。

  • 远距离:氢燃料汽车不仅速度更快,而且只需一箱燃料即可提供远距离行驶。

  • 零排放:氢气汽车排放的唯一物质是水蒸气,使其成为零排放汽车。

氢燃料汽车的缺点:

  • 缺乏基础设施:由于加氢站有限或缺乏基础设施,氢燃料汽车将不是一个可行的选择。

  • 相当昂贵:氢动力汽车并不便宜,而且不同国家的加油费用差异很大。

  • 生产挑战:在氢气生产方面,它可能是能源密集型的,并且可能依赖于各种不可再生资源。

电动汽车的优点:

  • 先进的基础设施:与氢燃料汽车相比,电动汽车拥有先进的基础设施和充电站,世界各国政府都在投资。

  • 无排放且更便宜:电动汽车运行安静,不产生污染或排放。此外,电动汽车更实惠,充电成本也更方便。

  • 更低的维护成本:由于没有活动部件,电池驱动的电动汽车性能可靠,需要的维护更少,从而降低了成本。

电动汽车的缺点:

  • 续航里程有限:与电池充电时间相比,电动汽车最大的缺点之一是续航里程有限。

  • 电池寿命:电池的寿命是有限的,并且很难妥善处理它们。必须定期用新电池更换旧电池。

  • 有限的充电站:充电站或加油站目前处于开发阶段,约有1000个充电站。

电动汽车与氢燃料汽车:比较各种参数

电动汽车和氢燃料汽车被认为是产生零排放或零烟雾的最佳选择。纯电动汽车 (BEV) 由锂离子电池提供动力,而氢能汽车则由氢燃料电池提供燃料。尽管如此,仍有一些差异会影响您决定拥有电动汽车还是氢燃料汽车。让我们探索比较参数,以帮助您做出明智的决定。

练习场

对于电动汽车或电动汽车,续航里程取决于您购买的车辆。您的电动汽车越贵,您的续航里程就越长。但是对于氢燃料汽车,您将获得更好的续航里程以及更快的加油时间。电动汽车的续航里程为 150 至 375 英里,而氢燃料汽车的续航里程为 400 至 600 英里,具体取决于油箱尺寸。

效率

由于将氢气转化为电能来驱动车辆的过程复杂,因此氢动力汽车在这方面绝对处于劣势。在 FCEV 中,能量从化学能转化为电能,导致氢燃料汽车效率低下。相比之下,BEV 或电动汽车非常节能,利用大约 80% 的总能量为车辆提供动力。电池驱动的电动汽车在效率方面确实是赢家。

对环境造成的影响

由于氢燃料电池可以 100% 可再生且环保,因此氢燃料汽车是一个不错的选择。氢能源汽车在行驶过程中,释放出纯净的水蒸气,过滤掉大气中的超细粉尘,实现环保。然而,锂和钴类材料的消耗会导致环境破坏。虽然电动汽车不会排放任何烟雾或造成空气污染,但它们会对环境产生巨大影响,因为电动汽车电池的制造和处置会导致污染和资源枯竭。FCEV 在这方面具有优势,因为回收氢燃料电池既简单又经济。

供电/加油站可用性

氢燃料汽车缺乏所需的基础设施或加氢站。氢燃料汽车比电动汽车更贵,截至 2023 年全球拥有超过 1000 多个加氢站。但是,您可以以更合理的价格购买电动汽车,并在全球范围内找到数以千计的电动汽车充电站。电动汽车充电站的充足性使其成为大多数爱好者的最佳选择。

供电/加油时间

为氢动力汽车加油只需 5 至 10 分钟即可将高压氢气泵入罐中。相比之下,电动汽车充满电需要耐心等待4到8个小时。因此,氢燃料汽车在加油时间方面赢得了比赛。

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表现

在性能方面,氢燃料汽车处于领先地位,因为它提供的性能是内燃机发动机性能的两倍或三倍。相反,电动汽车提供良好的性能,但大多数车主认为它提供的性能不值得为电池完全充电所花费的时间。

安全

氢气汽车利用氢气驱动车轮,众所周知,氢气在本质上是高度易燃的。然而,先进的设计和安全预防措施可以使驾驶氢燃料汽车的风险降低一些。电动汽车使用的锂离子电池有其自身的安全问题和挑战。如果暴露在火中,锂离子电池会着火。尽管电动汽车存在一些风险,但驾驶电动汽车比氢动力汽车更安全。

排放量

当我们谈论排放时,氢气和电动汽车都不会直接从废气中产生碳排放。但是在电动汽车和氢气汽车的制造过程中会释放大量二氧化碳 (CO2)。

拥有成本

电动汽车有点贵,但成本取决于您选择的制造商和 EV 型号。根据车辆的特性、性能和尺寸,电动汽车的价格可能从 45,000 美元到 80,000 美元不等。相比之下,氢燃料汽车比电动汽车贵得多。您可以考虑氢燃料汽车,例如售价超过 60,000 美元的现代 Nexo SUV和售价约 50,000 美元的丰田 Mirai 。

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氢能与电动汽车:哪一个更具可持续性?

如您所知,首先生产氢气是必不可少的,氢气可以驱动氢基车辆。氢汽车中使用的大部分氢气都是通过甲烷形成过程产生的。这意味着氢气汽车在制造氢气和使用高压氢气为汽车提供燃料时会使用两次能源。另一方面,电池驱动的电动汽车 (BEV) 直接使用来自电网的电能为电池充电并为车辆提供动力。因此,在氢能或电动汽车之间进行选择,后者是一种更高效、更具成本效益且可持续的选择。

氢能汽车会取代电动汽车吗?

正如我们在上面氢燃料汽车与电动汽车的比较中看到的那样,氢燃料汽车有许多缺点,例如基础设施有限、昂贵且不安全。虽然电动汽车更安全、更便宜,并且有足够的充电/加油站可用,为用户或车主提供更多便利。绿色氢燃料电池有可能在不久的将来获得商业和工业用途的牵引力。尽管如此,氢燃料汽车在未来几年仍没有机会取代电动汽车。

结论

希望以上氢气与电动汽车的比较能帮助您更好地了解是购买电动汽车还是投资 FCEV。在我看来,对于需要清洁、经济、节能、环保和低排放选项而不是汽油动力汽车的爱好者来说,电动汽车是完美的选择。当然,最终的选择将取决于您的需求、偏好和理想。但是,考虑到上述参数,您可以在电动汽车和氢燃料汽车之间做出明智的选择。

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