新能源汽车的方向为什么是电

行者呵 2024-01-14 03:40:25

人类利用能源种类的变化顺序依次为:固体⇒液体⇒气体⇒电⇒光,前三个为热能,后两个为电磁能。

早在一万多年前,原始人就学会了钻木取火,开始了利用燃烧草木这些固体能源的时代。随着能力的提升,人类开始烧煤,这个时代持续了3000多年。直到一百多年前,人类才开始大规模利用石油和天然气,同时,开始利用电能,

一条人类利用能源种类变化的较为清晰的脉络显现了出来,从固态到液态再到电磁,从运输缓慢到传输飞快,人类利用能源的种类和载体的发展趋势基本可以明确了。

顺势而为,新能源汽车选择了电能。

传输快。

电和光基本同速,是地球上跑得最快的物质,通过密布的电网,电瞬时可达用电设备。

来源广。

火、水、核、风、光都能转换为电,进而直接利用。而煤炭、石油则需要燃烧转换为热能,再通过复杂的机械设备利用。

网络成熟。

人类目前覆盖面最广的能源传输网就是电网,并且电网的建设成本比石油、燃气管道低,比煤炭运输成本更低。

模式先进。

电能集中生产,分散利用。而煤炭、石油、天然气都是分散生产,分散利用。集中生产有利于提升利用率,同时有利于控制排放。

前景广阔。

人类利用电能,第一次将能源种类和信息载体统一了起来。

能源种类为电,而信息传输的载体是电流或者电磁波,两者统一已经产生了巨大的新效能,未来还会随着信息技术的发展产生更大的变化。

自带信息的智慧能源,会不会是下一个方向,可能需要科学家研究。

为什么不是氢。

直接利用氢气的内燃机和氢燃料电池是利用氢的两个方向,人们更倾向于氢燃料电池作为新能源汽车的技术路线之一。氢燃料电池并没有否定电车,而是集中在储能形式的区别。

氢排在元素周期表的第一位,是自然界最轻的元素,多数情况下以化合态存在。氢气在空气中达到4%至75.6%的体积浓度,遇火源就会发生爆炸,爆燃点宽,所以对运输、储存、使用的要求都比较高。一座加氢站的建设成本是加油站的3倍多,安全要求高,运营成本也比加油站高。

虽然目前氢燃料电池储能密度明显大于锂电池,环保性也高于锂电池,但是氢最大的问题就是安全,所以氢很难发展起来。

为什么不是甲醇。

上世纪70年代瑞典率先提出将甲醇作为汽车燃料,多个欧美国家跟进,美国能源委员会于1988年联手埃克森、美孚、壳牌等石油公司在加州进行了15年的试点,2003年结束后这些石油公司不再提供甲醇汽油,2008年加州新配方汽油法规生效,甲醇被禁止加入。

甲醇的腐蚀性和甲醇存在的毒性是两大原因,最核心的原因还是无论甲醇汽油还是纯甲醇燃料仍然是液体燃料,随着能源种类的升级会被淘汰。

电车存在的问题。

目前来看,电动车存在的问题集中在电池,随着电池能量密度不断增加,储能问题有望得到解决,但同时我们也要清醒地认识到电池的安全性仍然是核心问题,需要彻底解决。

未来展望。

依据能源种类发展路径,我们能够判断,电车只是人类利用电能的阶段性产物,锂电池也只是众多的储能技术之一,未来或许会有更安全的替代品。

电的应用远未结束,下一个会不会是光?

0 阅读:0

行者呵

简介:感谢大家的关注