汽车行业经过百年发展,即将在能源革命后迎来一个全新的时代,在这场变革中,电动车(锂电池)是当之无愧的主角,加上马斯克等人的站台,风头十足。除此之外,一种神秘的氢燃料电池技术走进了我们的视野,马斯克曾公开表示,氢燃料战略“笨的不可思议”,谁才是最终理想的新能源解决方案?我们需要了解氢燃料技术来一探究竟。
如果你正在阅读本文,我猜你不想留给后代子孙一个乌烟瘴气的地球。氢作为元素周期表的第一位,被称为“宇宙黑科技”,其实氢燃料电池的工作原理远没有“宇宙黑科技”的名头那么复杂。说白了,就是氢气和氧气化合反应生成水、电,放出热量。所以原料一边是空气,一边是用各种方式提取出来的高纯度氢气。
氢燃料电池的便利性
燃料电池汽车相比电动汽车的主要优势就是方便。氢气燃料电池汽车只需 3 到 5 分钟就能充满500km以上所需的气量,而 Tesla Model S 至少需要1小时才能充满电,即使是Model 3所采用的,目前能量密度最高的三元锂电池21700,能量密度也不过是300Wh/kg,快充30分钟,续航210公里。行驶的距离还不到氢气燃料电池汽车的一半。
氢分子又小又活泼。它透过质子膜时,电子被从分子上剥离,只留下带正电的氢质子通过,氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。电解质薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子(正电)和电子、将氧气拆分成氧离子(负电)和电子,电子在电极板之间形成电流,两个氢离子和一个氧离子结合成为水,是反应的唯一废物,整个过程可以说非常清洁。
韩国现代NEXO为代表车型
最近推出目前最新的一款氢燃料电池车是现代的NEXO,可以说是现代汽车氢燃料电池技术的缩影,NEXO有几个非常重要的亮点,采用的储氢罐容量可达156L;可以实现609Km的续航里程;动力总成效率60%;发动机最大输出功率120kW,发动机扭矩395Nm;零下30°冷启动,已经成为世界范围内最接近量产级别的氢燃料电池车型。
NEXO每运行1个小时即可净化26.9kg的空气(相当于42.6名成年人呼吸1小时的空气量),这是个非常有意思的数据,同时也能看的出现代对于新能源汽车的判断方向,是绝对清洁的氢能源。
氢燃料电池的成本
质子交换膜中又以铂金(Pt)为催化剂,用100克铂,按照现在181元/克计算,催化剂就用了近2万块。质子交换膜以杜邦的Nafion为例,约为一平方厘米10元人民币,按照用量一平方米计算,光是质子交换膜的成本就在10万元左右。另外还需高压储氢罐成本6万。
横向比较,传统汽油车2L发动机的成本约为3万元,锂电池成本约1.2元/Wh, Tesla主流配置的75 KWh三元锂电池成本约为9万。两相对比,氢燃料电池的成本还是高出不少。
氢燃料电池或许是终极解决方案,但这仍需时光来证实。百花齐放,胜过孤注一掷。何况这是对于全人类能源消费方式的升级探索。
韩国南阳研究所的另一“神秘动力”代号N系列
N品牌作为现代汽车的高性能品牌,成立于2015年,现代汽车希望凭借N品牌研发的性能车型,更好的满足年轻消费者对于驾驶乐趣的需求,同时提升品牌的运动基因。而组建N品牌的主导者是原宝马M性能部门的总工程师和项目主管比尔曼,专门设立高性能部门来潜心研发高端车型的产品,是一笔不少的开支。那一向精明的韩国人怎么会铁了心往这方面砸钱呢?
外观方面,现代i30 Fastback N整体造型沿用i30的设计,尾部设计颇为动感,相比于两厢版本,其车身高度降低了25mm,溜背式车身让整车更加时尚。
在动力方面,搭载2.0T涡轮增压发动机,并提供高/低功率两种版本,最大功率分别为253和279马力,峰值扭矩均为353牛米。
现代i30 Fastback N可通过以下五种可驾驶模式,选择改变车辆的特性:Eco、Normal、Sport、N和N Custom。
高、低功率版均匹配六挡手动变速器,低功版可在6.4秒完成百公里加速,高功版可将加速时间压缩至6.1秒,极速能达到惊人的250公里/小时。
i30N特别设有Launch Control起跑弹跳模式,当在空挡状态脚踩离合器脚即可进入,随后离合器与飞轮切开,ESC循迹系统将完全关闭。这时候只要大踩油门4—5秒后松开离合器,即可享受加速冲刺的推背感,那种失重感和排气管回火的声音久久不能忘。
作为N的打头阵之作,事关子品牌的声誉和影响力,可以看到现代在i30N上确实倾注了不少心血。
汽车市场竞争已进入白热化和同质化严重的阶段,当不能通过产品力一决高下的时候,品牌形象的高低则很大程度上影响着消费者的购买决策,这从大众在国内的神车光环可见一斑。而高性能车型的出现将作为标杆,对提升普通版车型的销量起着关键作用,譬如高尔夫GTI,各种小钢炮神话吹上天,粉丝数量居高不下。虽然最终落实到购买行为的还是小数,但是在高尔夫GTI的带动下,不少人选择了普通版高尔夫,这就是性能车存在的意义。
前面提到,阿尔伯特·比尔曼是前宝马M部门负责人,在宝马任职长达30年,主要负责高性能车的开发,研究汽车性能、安全性及噪音震动等。此前他主导了M3 GTR在美国勒芒系列中的巨大胜利,同时指挥生产了众多M3、M5和M6系列产品,他更像是宝马M部门的统治者,本不应有任何理由离开,直到他遇到现代的会长郑梦九。郑梦九向59岁的德国人提供了一个全新平台,丰厚的待遇,并承诺他可以在绝密项目N –car上完全按照自己的想法去执行, 只要结果是震撼世人的。开过之后不得不承认非常的棒,整个人有一种漂浮感,心会砰砰砰乱跳,排气的声音让人激动,期待N品牌有机会能来到中国。
正如他所说的“在某种程度上,这是一个爱好,而不是一份工作”,对于现代而言,无论是对氢能源的布局决心,还是高性能“N“的坚守,这份执着只有历久才会弥新。积蓄力量扎实技术,把目光放倒更长远的地方,也许现代是对的。
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