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电驱究竟好在哪?燃料电池又蠢在哪?

来源:易起说时间:2015-10-08 09:11编辑:周奕

  这段时间汽车界越来越像娱乐圈(juàn)——再大的新闻也不能让大家持续关注太久。即使像大众作弊门这种多年未见的超级丑闻,这几天在欧美也被特斯拉Model X上市的消息盖过了。欧美极客和环保人士的能量,冷谈我也直到看见Model X发布会那狂欢一样的盛况才真正领略到。伊隆·马斯克那招牌式的结巴并没影响现场记(fen)者(si)们为他说的每一个产品点疯狂叫好。

  不过就像新普锐斯光环下藏着Mirai一样,本田在这个当口发布了他们的燃料电池车本田FCV的量产型:

  上期我黑了一把丰田的燃料电池车。如果你看过那篇的话,应该也知道马斯克作为电驱领域最有发言权的人之一,对燃料电池的评价却是“非常蠢”——对于本田这个车我也是同样的看法。通过首发时和易车网友的互动,我也发现虽然许多读者能明白我的意思,但还是有很多人没弄清这其中的道理。

  同样的情况也出现在大家对电动车的理解上。电动车最关键的好处真的是零排放和起步扭力么?又为什么Elon Musk和冷谈都认为燃料电池车非常蠢呢?这期就和大家说说汽车新能源领域的这些不为人知的细节。

  说起电驱的好处,比较直观的可能是特斯拉那个诡异的加速——踩下油(电)门,车就会发出非常科幻的加速声,而随着这“咻”的一声,还没回过闷来你就已经超速了。

  不过毕竟电动车的重量很大程度上限制了这种优势的发挥。对于另一些人来说,电动意味着环保。零排放的理念的确很诱人,尤其现在越来越多的电是靠可再生能源发出来的,连发电的排放也免去了。一旦接收了这种设定,即使别人未必会羡慕,自己也会因为占领道德制高点而觉得格外带感——虽然现在电池也是潜在的污染源。

  不过电动车真正的好处其实隐藏在人们对它的一些诟病中。对于插电式混合动力,很多用户和媒体评测都抱怨说这些车根本达不到标称的燃油经济性。比如宝马i8标称的油耗是每百公里不到3升,但除非你尽量多用纯电模式并且不用汽油机发电,否则7个油很正常。同样的情况也出现在奥迪A3 e-tron等同类车型中。这是车企和官府合伙骗我们么?

  其实严格来说不能算“骗”,但他们也确实不能算是厚道,因为他们用了一个很取巧的算法:在把耗电的部分折合成油耗时,他们用的是工业级别发电的转化效率,这个效率是你自己不可能达到的。电厂有各种能提高发电效率的技术,而插电混合动力车型用汽油机发电的效率,和农机店买的小发电机不会有本质区别。

  也正是在这里我们才能看到电驱的真正优势。电本身不是能源,而是一种储能形式。因为我们现在还没法直接从自然界中开采电,而只能把其他能源以发电的形式转化成电。而电驱真正的优势在于这种转化的高效率——即使是火电,现在新技术下也可以达到近60%的效率。发出来的电在超高压输电网络中每1000公里只会损失不到5%,在配电、充电和用电驱动汽车时的损失也很小。如果电厂拿到的燃料有100单位的燃烧能量,最终可能有近50单位是可以直接用来驱动车的。相比之下,丰田马自达合作出一款38%效率的发动机,大家已经觉得不得了了。而且别忘了,电动车完全没有怠速运转一类的额外损耗。

  而且就像前文提到的,现在越来越多的可再生能源也被用在发电上。像风能、太阳能、核能这样的能源,对于个人来说无法利用或者太过危险,但却可以用来发电。核能和可再生能源进行的发电,除了设备维护的消耗,可以说是无本买卖——不要觉得这些离我们很遥远,可再生能源发电其实一直在我们身边,水电就是其中一种。

  这些因素加起来的效果就是,电动车的电费几乎肯定要低于烧油车辆的油费。这也是为什么插电混合动力如果不能靠外部充电的话,经济性会大打折扣。而如果电动车只是在靠概念和政府补贴的话,是不可能有现在的市场成就的,说到底还是在能量的利用效率上确实有过人之处。

  现在我们再来看燃料电池。对于上次的文章,首发时有读者评论说冷谈说话太刻薄,万一将来技术突破,氢气变便宜了呢?

  如果你没被前文的介绍绕晕的话,现在大概已经猜到了:氢气是不可能便宜的。因为氢气也是一种储能形式,除非哪天人类真能特别方便的开采太阳或者木星土星的氢气。现在人们用的氢气虽然来自于无处不在的水,但只输入能量才能生产出来。现实的情况是,即使是目前成本最低的制氢方法“蒸汽甲烷重整法”(简单说就是天然气烧水蒸气),其效率和发电方式里最差的火电比也差很多,而且生产过程本身就会产生大量碳排放,根本不是丰田忽悠你时说的“只排放水”。

  就算我们做最乐观的估计,制氢的效率最终也就是达到目前发电的水平,也就是消耗化石能源时60%的效率再加上多种可再生能源的渠道。但是氢气做出来还只是相当于把发电的燃料做出来——燃料电池最终也是要用电来驱动车,也就是说氢气还要再经过燃料电池发电这一轮损失。现在燃料电池发电效率最高也就是60%,制氢消耗的那些天然气的能量,最终能用在车上的也就35%左右,就算以烧汽油的标准看都不算好的。

  纵观丰田的宣传,让冷谈君不禁想起我国八九十年代常见的“水变油”骗局。当时很多人宣称可以用水变出油——这和现在丰田颇为神似。只是国内的那些除去用戏法掉包的,剩下当真去研究的都可耻的失败了。氢元素的确到处都是,但氢气不是。把水做成制氢气时所输入的能量,必然会大于氢气所能提供的能量,这是基本的物理法则——热力学第二定律。即使回想不起中学学的物理,也应该明白,氢气燃料电池如果真有什么卵用,那我国早就能靠水变油发财了。

  也许将来甲烷燃料电池投入使用后情况会好很多,毕竟单论发电的话燃料电池效率确实很高,但那和氢气没有一毛钱关系。你说丰田这样级别的企业,又不是国企,内部不可能全是这点道理都不懂的二逼。丰田最让冷谈我不爽的也就是这里:他们明知道氢气不靠谱,却非要混淆视听,把储能形式氢气说成是能源,把已经有50年历史的氢燃料电池说成是革命性的发明和汽车工业的未来方向。这种玩法,非,常,不,厚,道。

  所以我必须再说一次:有天然气直接用不就完了,费那事干嘛?!

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