魁北克多年试验:零下低温使氢耗增加40%以上

加拿大魁北克政府进行了一项多年试验发现,零下温度会使氢燃料汽车燃料消耗增加 40% 以上。

燃料电池汽车 (FCEV) 的支持者有一个观点,在寒冷天气下氢燃料汽车比电池电动汽车更能行驶。

但这种好处可能被夸大了,因为魁北克政府的一项多年研究发现,与制造商的通常行驶性能相比,零下6°C的温度会使氢燃料消耗增加40%以上。

研究发现,根据车型不同,氢燃料电池汽车在冰冻条件下的能量损失可达20-55%。

魁北克的这项研究意味着,以每公斤氢气17.30加元(12.66美元)的价格计算,司机每100公里花费27加元。

试验台项目概况:46辆FCEV与自建绿氢加氢站

氢动力汽车"试验台"项目试用了46辆FCEV(45辆丰田Mirai车型和1辆现代Nexo),这些汽车在2019年至2023年期间属政府雇员使用。

实验项目组建造了一个加氢站,使用通过电解生产的绿色氢气,可再生能源来自公共事业公司 Hydro-Québec。

根据政府报告,2019年4月至2023年6月期间共使用了6吨绿色氢气,生产成本"相对稳定",约为9.10加元/公斤。

然而,该站在试用期间也出现了多起技术问题,2022年1月至3月期间事故激增近500起。因此,接受研究调查的司机普遍报告了加氢体验不佳,部分原因是依赖单一加氢站,出行不便,而且加氢站故障频频。

司机反馈与项目评价:好感不升反降

虽然大多数受访者也表示他们喜欢驾驶FCEV,其中很大一部分人认为汽车可靠,但超过一半的人表示对续航里程不满意,而90%的人回答说他们注意到车辆性能在不同季节之间存在显著差异。

项目研究报告撰写人指出:参加试验台项目后,大多数受访者表示,他们对氢技术的了解有所提高或有很大提高。然而,由于与加氢站有关的问题,多数参与者对氢技术的最初担忧并没有消失,他们对氢能车的好感反而恶化了。

"只有十分之四的受访者表示他们的观点没有改变,但表示他们的观点有所改善的很少。"

试验台项目花费了魁北克政府600万加元,这被批评者指责浪费资金,特别是考虑到该省的电池电动和插电式混合动力乘用车市场已经在增长。

官方表态:氢能更适用于没有其他解决方案的领域

魁北克经济、创新和能源部 (MEIE) 绿色氢能和生物能源发展办公室主任 Mathieu Payeur 表示:"这证实了我们从一开始就有的看法:考虑到这项技术带来的能源损失,以及它造成的额外消耗,它可能更适用于没有其他解决方案的领域。"

他还建议,未来任何试行重型商用车(包括氢能车和电动汽车)的举措都必须由私营部门主导,而不是由政府直接运营。(Le Devoir)

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有业内人士质疑魁北克的氢动力汽车"试验台"项目结论

他们认为,氢能的特性决定了氢燃料汽车比电池汽车更能承受严寒等极端气候驾驶场景,这方面有多个国家实际投放氢能汽车运营数据支持。

在寒冷天气中,车辆需要消耗更多的能量来启动和维持各种系统的运行,如加热、照明等。氢能车由于其高能量密度,能够更好地应对这些额外的能量需求。而电动汽车所有能量来源都来自于电池,这一点在寒冷天气很致命。

氢能车低温启动性能优势大:氢燃料电池在低温下的启动性能相对传统燃油发动机和一些动力电池有一定优势。氢燃料电池的工作原理是通过氢气和氧气的化学反应产生电能,这个过程对温度的敏感性相对较低。

在较低温度下,虽然反应速率可能会有所降低,但通过适当的技术手段,如预热系统、优化催化剂等,可以在一定程度上改善低温启动性能。例如,一些先进的氢燃料电池汽车采用了特殊的加热装置,在启动前对燃料电池进行预热,确保在寒冷天气下也能顺利启动。

氢能车在设计上通常会考虑到寒冷天气的影响,采取各种保温措施。例如,对燃料电池系统、储氢罐、管路等关键部件进行保温处理,减少热量损失。

新型氢能车通常还配备有先进的热管理系统,能够有效地控制车辆在不同温度下的热量分布。在寒冷天气中,热管理系统可以将燃料电池产生的热量合理地分配到需要加热的部位,如驾驶室、电池舱等。

例如,通过热交换器将燃料电池产生的余热用于加热车内空气或电池,提高能源利用效率的同时,也保证了车辆在低温下的正常运行。

但不得不承认的是,虽然氢能车在一定程度上具有较好的耐寒性能,但在极寒地区或极端寒冷的天气条件下,仍然会面临一些挑战。

极低的温度依然会大幅度增加氢耗,还可能会对车辆的某些部件造成损坏,或者影响加氢站的正常运行。此外,寒冷天气下的道路状况也可能会对氢能车的行驶性能产生影响。

因此,在实际应用中,还需要不断地进行技术创新和优化,以提高氢能车在各种环境条件下的可靠性和性能。