日美氫電池突破商業量產?馬斯克:垃圾電池,愚蠢得令人髮指!
今天(1月25日),日本本田和美國通用正式開始在密歇根州布朗斯敦商業化量產氫燃料電池,這種已經開發了數十年的完全零排放技術,終於姍姍來遲正式進入市場,標誌着一個歷史性時刻的到來。然而這個歷史性時刻,卻很可能是它死刑判決的開始。
氫燃料電池並不是很多人想象中的燃燒氫推動內燃機工作,而是把氫氣和氧氣的化學能直接轉化成電能,剛好和電解水的反應相反。具體來說,氫氣在陽極被催化劑催化,質子穿過交換膜到達陰極,電子則經外部電路到達陰極,從而產生可用於驅動汽車的電流。
之後質子和電子在陰極重新結合成水,只要陽極有氫供應,電池就能持續發電,而且這種電池也不產生任何污染物,最令人驚歎的是,它的能量轉換效率可以達到60%到80%,是傳統內燃機的2到3倍,所以被認爲是完美的零排放能源。
日本本田和美國通用2017年合資8500萬美元,成立了燃料電池系統製造公司(FCSM),並啓動了佔地6500平方米的高科技工廠建設,在完全潔淨的封閉環境中用機器人生產氫燃料電池,整個工廠只有80名員工。
FCSM的氫燃料電池由307個單獨的單元垂直排列組成,每個單元都由幾部分組成,生產步驟大概是這樣的:
製作電極(UEA)
先把兩種不同的液體塗在碳纖維紙上,加熱乾燥後形成陰陽極材料。然後精確切割成設計形狀,粘合在一起形成聯合電極組件,成爲黑色的陽極片和陰極片,只是陰極片是光滑的,陽極片是啞光的。
製作雙極板(BPP)
這是一張薄薄的紙,上面有特定的通道,可以讓氫氣和氧氣通過。FCSM對這種材料嚴格保密,沒有透露厚度和成分。
組裝電池
之後機器人將雙極板和電極粘合在一起,形成一個電池單元,重複這個過程306次後,所有電池單元都被緊密地堆疊在一個盒子裏,然後再用超過一英里的密封劑封裝防止泄漏,至此,一個完整的燃料電池就從生產線上生產出來了。
根據FCSM的說法,這種氫燃料電池的功率是250KW,將由本田和通用應用到不同的產品上。
本田可能將它用在俄亥俄州生產的氫燃料電動汽車CR-V上,由於這種電池比上一代更輕、更小、輸出功率更大,成本還降低了三分之一,預計將大幅提高車輛的性能。
通用則可能先將它用在卡車、水泥車、牽引車甚至礦用卡車上,因爲這種燃料電池功率大,可快速加油,非常適用於重型車輛,預計兩個電池就可以驅動一輛卡車,甚至可以用20個來驅動一輛320噸的礦用自卸卡車。
看到這裏,你是不是覺得氫燃料電池前途一片大好,分分鐘就要取代鋰離子電池,在電動汽車領域攻城略地了?如此強大的功率,加油又這麼快,還有什麼能阻擋它摧枯拉朽的攻勢呢?
然而,氫燃料電池的前景卻仍然一片朦朧,沒有人能看清方向。因爲本田和通用製造的氫燃料電池,仍然需要昂貴的鉑和碳纖維,成本非常高昂。我沒有找到這方面的準確資料,但想來可能是“負”碾壓鋰離子電池的,不然早就應用到乘用車上了。
另外就是現在氫氣的生產仍然以灰氫,也就是化石燃料煤炭、石油、天然氣生產爲主,會產生大量的二氧化碳,完全不能說是清潔能源。而其他所謂清潔技術製取的氫氣,仍然成本高昂,難以形成規模化的生產。然後就是加氫站現在極少,還有儲氫上的困難,也制約了氫燃料電池在電動汽車上的應用。
而鋰離子電池現在正是如日中天,並且固態電池已呼之欲出,續航里程和充電時間都可能提高到一個新的臺階,如果完全解決了快速充電問題,氫燃料電池在乘用車上的應用可能就完全不存在了,所以本田和通用2017年的投資,現在是硬着頭皮在量產嗎?根據他們的計劃,到2025年每年要生產2000個電池,2030年6萬個,之後擴展到數十萬個。
氫雖然是這個宇宙中最多的物質,但在地球上可能還真沒有它的用武之地,難怪馬斯克多次批評說,氫燃料電池是垃圾電池,愚蠢得令人難以置信,你同意這個觀點嗎?其實我歸結電動汽車的缺點,最大最關鍵最根本的就是一個——充電時間,如果這個問題解決了,估計未來幾十年就沒有什麼能取代電動汽車了,畢竟任何能量轉換都沒有電-電轉換來得方便!
其實我還有個辦法,本田和通用也沒必要神神祕祕、遮遮掩掩了,這個技術有可能還沒出世就被淘汰,爲什麼不完全公開,讓大家都去生產呢?只要生產的人多了,使用量上去了,就可能佔據越來越大的市場,那時候再不斷提升,或許還可與鋰離子電池一戰。互聯網軟件都可以開源,硬件生產爲什麼不開源呢?微軟鼓勵盜版就是最經典的例子,不然哪還有它現在的操作系統壟斷。