無(wú)排放道路交通是可能的,ADAC說(shuō)。并對(duì)兩種主要技術(shù)進(jìn)行了比較。在交通領(lǐng)域,二氧化碳的排放量也必須減少。私家車(chē)專(zhuān)注于兩項(xiàng)技術(shù):使用電池的電動(dòng)汽車(chē)(純電動(dòng)汽車(chē),簡(jiǎn)稱(chēng)BEV)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(FCEV),燃料電池通過(guò)氫氣發(fā)電。
到目前為止,在德國(guó),僅有的幾輛獲得許可的電動(dòng)汽車(chē)幾乎完全使用電池驅(qū)動(dòng)。到目前為止,德國(guó)汽車(chē)制造商也在關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)。另一方面,在日本和韓國(guó),燃料電池汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。因此,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,這場(chǎng)比賽還沒(méi)有決定勝負(fù)。
但同樣明顯的是,如果沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的充電或加氫基礎(chǔ)設(shè)施,這兩種技術(shù)都不會(huì)流行。ADAC希望找出這兩種選擇中哪一種更劃算,并與弗勞恩霍夫光電子、系統(tǒng)工程和圖像評(píng)估研究所(IOSB)以及路德維希•博爾科夫基金會(huì)(Ludwig Bolkow Foundation)合作,撰寫(xiě)了一份研究報(bào)告。
在報(bào)告中,他強(qiáng)調(diào)了2040年至2050年期間的三種情景。在BEV場(chǎng)景中,80%的車(chē)輛配備電池,20%配備燃料電池。在FCEV場(chǎng)景中,情況正好相反。第三種組合假設(shè)了兩種車(chē)的各占一半的情況。如圖:
效率:1:0,BEV得分
對(duì)于BEV來(lái)說(shuō)“大量的電池汽車(chē)(相對(duì)于燃料電池汽車(chē))減少了來(lái)自乘用車(chē)部門(mén)的直接能源需求,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的效率更高,”ADAC的研究說(shuō)。這種差異是顯著的。因?yàn)锽EV和FCEV都是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。它們的效率約為90%——與只能將不到三分之一的燃料燃燒值轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的內(nèi)燃機(jī)相比,這是一個(gè)驚人的數(shù)字。
但是,盡管鋰離子電池只能釋放儲(chǔ)存電量的95%左右,但氫的平衡卻明顯更糟:在電解過(guò)程中,也就是從電能產(chǎn)生氫的過(guò)程中,約有35%的能量“流失”。這種燃料電池在將氫轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程中,只能將50%的能量轉(zhuǎn)化為電能。
總的來(lái)說(shuō),BEV和FCEV的效率分別為85%和30%。這意味著風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽(yáng)能系統(tǒng)和其他公司生產(chǎn)一公里燃料電池汽車(chē)所需的電力是電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的2.5倍。
生產(chǎn)系統(tǒng):BEV得分,2:0
為一個(gè)FCEV車(chē)隊(duì),必須建立相應(yīng)的工廠(chǎng),使用電力從水中分離出氫。根據(jù)ADAC的假設(shè),大型電解槽是可以想象的,以及現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng),直接在加油站生產(chǎn)氫氣。
當(dāng)然,如果電力來(lái)自可再生能源,這對(duì)二氧化碳平衡有很大好處。由于風(fēng)電和太陽(yáng)能等服務(wù)提供商不顧需求而發(fā)電,電解被視為儲(chǔ)存過(guò)剩電力以加以利用的一個(gè)機(jī)會(huì)。
大容量存儲(chǔ):FCEV得分,2:1
BEV:白天,太陽(yáng)能電池提供他們需要的電力。晚上,當(dāng)電池要充電時(shí),電力必須來(lái)自其他地方。如果那時(shí)沒(méi)有風(fēng),電流就必須來(lái)自傳統(tǒng)的發(fā)電站,或者來(lái)自額外的存儲(chǔ)。
電網(wǎng)擴(kuò)容:FCEV得分,2:2
此外還有輸電:根據(jù)ADAC的說(shuō)法,為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)充電站和公共快速充電站對(duì)電力的額外需求,中壓電網(wǎng),尤其是低壓電網(wǎng)將不得不大幅擴(kuò)容。當(dāng)然,天然氣網(wǎng)絡(luò)也必須升級(jí),以分配百分之百的氫氣。然而,ADAC估計(jì),尤其是在維護(hù)成本方面,BEV場(chǎng)景比FCEV場(chǎng)景要高得多。
BEV在中期處于領(lǐng)先地位:3:2
首先,ADAC預(yù)測(cè),基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本 - 即特別是發(fā)電和轉(zhuǎn)換,相應(yīng)能源的儲(chǔ)存和分配 - 在BEV情景中很可能低于FCEV。
從長(zhǎng)期來(lái)看,F(xiàn)CEV打平:3:3
然而,根據(jù)ADAC的假設(shè),大量所需的充電站以及相關(guān)的維護(hù)和維修成本應(yīng)該會(huì)給FCEV方案帶來(lái)總體成本優(yōu)勢(shì)。
到目前為止,在德國(guó),僅有的幾輛獲得許可的電動(dòng)汽車(chē)幾乎完全使用電池驅(qū)動(dòng)。到目前為止,德國(guó)汽車(chē)制造商也在關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)。另一方面,在日本和韓國(guó),燃料電池汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。因此,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,這場(chǎng)比賽還沒(méi)有決定勝負(fù)。
但同樣明顯的是,如果沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的充電或加氫基礎(chǔ)設(shè)施,這兩種技術(shù)都不會(huì)流行。ADAC希望找出這兩種選擇中哪一種更劃算,并與弗勞恩霍夫光電子、系統(tǒng)工程和圖像評(píng)估研究所(IOSB)以及路德維希•博爾科夫基金會(huì)(Ludwig Bolkow Foundation)合作,撰寫(xiě)了一份研究報(bào)告。
在報(bào)告中,他強(qiáng)調(diào)了2040年至2050年期間的三種情景。在BEV場(chǎng)景中,80%的車(chē)輛配備電池,20%配備燃料電池。在FCEV場(chǎng)景中,情況正好相反。第三種組合假設(shè)了兩種車(chē)的各占一半的情況。如圖:
電池或燃料電池汽車(chē):研究的三個(gè)場(chǎng)景一目了然
效率:1:0,BEV得分
對(duì)于BEV來(lái)說(shuō)“大量的電池汽車(chē)(相對(duì)于燃料電池汽車(chē))減少了來(lái)自乘用車(chē)部門(mén)的直接能源需求,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的效率更高,”ADAC的研究說(shuō)。這種差異是顯著的。因?yàn)锽EV和FCEV都是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。它們的效率約為90%——與只能將不到三分之一的燃料燃燒值轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的內(nèi)燃機(jī)相比,這是一個(gè)驚人的數(shù)字。
但是,盡管鋰離子電池只能釋放儲(chǔ)存電量的95%左右,但氫的平衡卻明顯更糟:在電解過(guò)程中,也就是從電能產(chǎn)生氫的過(guò)程中,約有35%的能量“流失”。這種燃料電池在將氫轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程中,只能將50%的能量轉(zhuǎn)化為電能。
總的來(lái)說(shuō),BEV和FCEV的效率分別為85%和30%。這意味著風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽(yáng)能系統(tǒng)和其他公司生產(chǎn)一公里燃料電池汽車(chē)所需的電力是電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的2.5倍。
生產(chǎn)系統(tǒng):BEV得分,2:0
為一個(gè)FCEV車(chē)隊(duì),必須建立相應(yīng)的工廠(chǎng),使用電力從水中分離出氫。根據(jù)ADAC的假設(shè),大型電解槽是可以想象的,以及現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng),直接在加油站生產(chǎn)氫氣。
當(dāng)然,如果電力來(lái)自可再生能源,這對(duì)二氧化碳平衡有很大好處。由于風(fēng)電和太陽(yáng)能等服務(wù)提供商不顧需求而發(fā)電,電解被視為儲(chǔ)存過(guò)剩電力以加以利用的一個(gè)機(jī)會(huì)。
大容量存儲(chǔ):FCEV得分,2:1
BEV:白天,太陽(yáng)能電池提供他們需要的電力。晚上,當(dāng)電池要充電時(shí),電力必須來(lái)自其他地方。如果那時(shí)沒(méi)有風(fēng),電流就必須來(lái)自傳統(tǒng)的發(fā)電站,或者來(lái)自額外的存儲(chǔ)。
電網(wǎng)擴(kuò)容:FCEV得分,2:2
此外還有輸電:根據(jù)ADAC的說(shuō)法,為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)充電站和公共快速充電站對(duì)電力的額外需求,中壓電網(wǎng),尤其是低壓電網(wǎng)將不得不大幅擴(kuò)容。當(dāng)然,天然氣網(wǎng)絡(luò)也必須升級(jí),以分配百分之百的氫氣。然而,ADAC估計(jì),尤其是在維護(hù)成本方面,BEV場(chǎng)景比FCEV場(chǎng)景要高得多。
在三種情景中加氫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展
BEV在中期處于領(lǐng)先地位:3:2
首先,ADAC預(yù)測(cè),基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本 - 即特別是發(fā)電和轉(zhuǎn)換,相應(yīng)能源的儲(chǔ)存和分配 - 在BEV情景中很可能低于FCEV。
從長(zhǎng)期來(lái)看,F(xiàn)CEV打平:3:3
然而,根據(jù)ADAC的假設(shè),大量所需的充電站以及相關(guān)的維護(hù)和維修成本應(yīng)該會(huì)給FCEV方案帶來(lái)總體成本優(yōu)勢(shì)。