现代氢燃料电池推进背后的科学

现代氢燃料电池推进背后的科学-有驾

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氢燃料电池技术在主流应用方面似乎正面临一场败仗,但大多数已投资该技术的品牌仍致力于探索让这种替代燃料发挥作用的方法。现代汽车是氢动力领域的领跑者之一,已投入大量资金,致力于开发用于个人出行等多种应用的燃料。现代汽车于 20 世纪 90 年代末开始研发氢燃料电池技术,成为最早投资氢动力领域的汽车制造商之一。

除了乘用车之外,现代汽车还将氢能技术拓展至 重型运输领域,并成立了专门的氢能品牌 HTWO,以监管包括生产、储存和出行应用在内的整个氢能价值链。此后,现代汽车在韩国、欧洲和北美推进了大型氢能基础设施项目,旨在使氢能成为各行各业均可获取的清洁能源。截至2025年,现代汽车仍致力于该项目,并在最新的韩国经济理论会议上进行了展示。

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现代汽车继续致力于氢能技术

它在一次大型会议上做出了一些重大承诺

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现代汽车公司在首尔国际会展中心 (COEX) 举办的第十三届世界计量经济学会大会上展示了其长期氢能愿景,并展示了 全新 Nexo 燃料电池电动汽车。现代汽车借此契机,在这场面向经济和行业领袖的大型国际盛会上,巩固了氢能在全球能源转型中的重要性,并通过其专属的“HTWO”氢能品牌和业务平台彰显了其领导地位。此外,现代汽车还展示了下一代制氢技术和试点项目,展现了其构建 可持续氢能生态系统的目标。

现代汽车此次展览的焦点是重新设计的NEXO FCEV,几个月前我们就曾见过它。这是这款即将上市的FCEV的首次公开亮相之一。新一代车型采用“钢铁艺术”设计理念和标志性的HTWO灯,将空气动力学造型与高强度结构相结合。该车的续航里程预计将超过435英里(约700公里)。

作为参考,上一代 Nexo 的续航里程估计为 380 英里(根据美国环保署 (EPA) 的数据)。它还配备了先进的安全系统和环保材料,以增强乘员保护和环境可持续性,巩固了韩国品牌在零排放出行方面的专业优势。参观现代汽车展台的观众还可以直观地了解集团对氢能社会的愿景以及氢能更广泛的工业应用。

现代未来的氢能计划

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现代汽车在此次展会上展示的其他未来发展方向包括忠州垃圾制氢工厂的沼气制氢系统,以及扶安电解制氢设施。这两项创新展示了现代汽车 在个人出行领域之外的全面制氢能力。现代汽车还重点展示了其氢动力商用产品线,包括XCIENT燃料电池卡车、Elec City和Universe燃料电池公交车,体现了现代汽车在构建全面氢能出行生态系统方面取得的进展。

世界计量经济学会大会每五年举办一次,是全球规模最大的经济学学术会议。现代汽车作为韩国主办方参与此次大会,彰显了其技术与全球可持续发展目标的契合。通过氢能与氢能世界大会 (HTWO),现代汽车集团持续展现其对替代燃料的承诺,并通过覆盖氢能价值链的各个环节(从生产、储存到运输和使用),加速向氢能社会转型。HTWO 作为一个开放的商业平台,致力于促进与全球利益相关者的合作、投资和伙伴关系,巩固现代汽车集团作为氢能经济领先推动者和全球实现碳中和努力的关键参与者的地位。

下一代 Nexo 如何引领战略

提高性能并缩短加油时间

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即将推出的下一代 Nexo 引入了一些重大改进,使其成为那些仍在考虑将氢动力作为个人出行工具的人士更可行的日常驾驶选择。这款紧凑型跨界车仍然采用前置永磁电机,可产生令人印象深刻的 255 马力和 291 磅英尺的扭矩,据称零到 60 英里/小时加速时间为 7.8 秒。现代将最高时速限制为 111 英里/小时。

性能规格

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新款 Nexo 还配备了与本田 CR-V e:FCEV 类似的革命性 PHEV 系统,但该品牌尚未透露任何有关电池容量的信息。我们所知的氢气罐重量为 6.69 公斤, 比其取代的车型重了约半公斤。

氢能正在输给全面电气化

氢气的弊端越来越严重

氢能最终将被淘汰,而纯电动汽车将更受青睐,因为电动汽车 在基础设施、效率、成本和汽车制造商投入方面都建立了更坚实的基础。这使得它们成为一种更实用、更具可扩展性的交通脱碳解决方案。纯电动汽车可以接入遍布全美的充电站网络,目前充电站网络已达数万个。而加氢站几乎完全局限于加州,由于加氢站建设和供应物流成本高昂,在全国范围内推广的现实路径尚不明确。

从能源效率的角度来看,电动汽车拥有巨大的优势,因为电力可以直接驱动汽车,而氢气需要额外的能源密集型生产、压缩、储存和运输步骤,浪费了超过一半的输入能量,这使得燃料电池电动汽车(FCEV)的效率更低, 运行成本更高。汽车制造商已经意识到这种差异,并将投资从乘用车的氢动力转向其他领域。丰田和现代等品牌缩减了在美国的氢动力产品供应,同时扩大了电动汽车产品线,以满足消费者需求和监管目标。

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电池成本也大幅下降,使电动汽车价格越来越亲民,而氢燃料的价格却依然高得令人望而却步。消费者的接受度也反映了这些趋势:尽管近期需求有所下降,但电动汽车销量每年仍在快速增长,而氢燃料电池汽车的流通量却仍然徘徊在几千辆左右。公众的信任度也倾向于电动汽车,买家认为与小众的氢燃料电池汽车相比,电动汽车更容易拥有、充电和维护。随着电网脱碳的推进以及电池技术进一步改进(续航里程更长、充电速度更快),氢燃料在乘用车市场的地位将逐渐下降,纯电动汽车将成为主导的零排放解决方案。

持续挑战氢能行业的困境

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对美国消费者来说,氢动力汽车仍然面临着几个值得注意的缺点,最终限制了它们作为替代燃料来源的可行性,尤其是与现代电池电动汽车相比。阻碍氢能 FCEV 拥有量的最关键问题是缺乏加油基础设施,因为目前加利福尼亚州只有少数几个公共加氢站在运营,其中一些将在未来几个月内因需求显着下降而关闭。这也导致该国其他地区完全无法实际使用氢气,因为基础设施缺口源于建设和维护加氢站的高昂成本。每个站点的成本通常超过 200 万美元,并且需要比电动汽车充电网络复杂得多的专门存储和分配设备。

氢气生产也面临挑战,因为目前大多数氢气来自天然气的蒸汽甲烷重整。该过程会排放大量二氧化碳,除非该行业扩大通过可再生能源电解制取绿色氢气的规模,否则将损害环境效益,而这种方法的成本仍然高得多。燃料电池汽车的成本是另一个障碍,因为像现代Nexo这样的车型比同类电动汽车的购买价格更高,同时由于利基市场需求,消费者激励措施有限,转售价值也较低。

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