哪个电动车更绿色电池还是燃料电池?

哪个电动车更绿色电池还是燃料电池?

社区最好是投资用电池代替氢燃料电池的电动车。 原因? 除了清洁运输,氢气还提供了额外的能源效益。

对于一项新的研究,研究人员比较了这两种类型的汽车在假设的未来,其中电动汽车的成本更实惠。

主要作者Markus Felgenhauer,慕尼黑技术大学(TUM)的博士候选人,以前曾访问过的“我们研究了电动汽车的大规模采用会如何影响社区,建筑物以及交通的总能源使用斯坦福大学全球气候与能源项目(GCEP)的学者。

“我们发现投资全电动电池汽车是减少二氧化碳排放的一个更经济的选择,主要是因为它们的成本更低,能源效率更高。”

两种“口味”

研究共同作者,斯坦福大学能源工程教授,GCEP主任Sally Benson补充说:“需要这些研究来确定全球能源系统深度脱碳的最低成本和最有效途径。

电动汽车有两种类型:可充电电池的插电式汽车和将氢气转化为清洁电力的燃料电池汽车。

与汽油动力汽车不同,电池和燃料电池汽车在驾驶时排放的碳为零。 但是如果大规模部署,则需要昂贵的新基础设施来为电池充电或输送氢燃料。

哪个以最低的成本削减总排放量?

政策制定者面临的一个关键问题是,哪种运输技术能够以最低成本的电池或燃料电池降低总排放? 一些研究表明,除了运输之外,氢能技术还能为建筑物的采暖和照明提供清洁能源吗?

这项新研究发表在“日刊”上 新能源,是第一个解决这两个问题。

研究人员专注于加利福尼亚州,电动汽车运输的领导者。 在全州范围内,电池电动汽车越来越受欢迎。 但是只有少数制造商开始提供燃料电池汽车。 为了鼓励更广泛的采用,国家为92的50加氢站网络提供了超过$ 2017的金额。

目前,这两种能源都不是完全无污染的。 有些人通过插入电网为充电电动汽车充电,电网主要是通过释放碳的化石燃料产生电力。


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同样,大多数氢燃料是通过发射二氧化碳作为副产品的工业过程从天然气中获得的。 一种称为电解槽的替代装置使用太阳能发电将水分解成干净的氢气和氧气,但是这种技术耗能高且昂贵。

情景

在研究中,研究人员为Santa Clara县的8,000居民社区Los Los Hills创建了未来的设想。

Felgenhauer说:“洛斯阿尔托斯山(Los Altos Hills)的特点是太阳能发电能力异常高,在该州电动汽车中所占比例最高。

未来的情景将集中在10到20年,预计电池和燃料电池车将被广泛使用,以及太阳能和电解槽在与电网成本竞争时。

2035公司假定电动汽车占该城市车辆的38百分比。 它还假定燃料电池车辆将由当地生产的氢气供电,这些氢气是用最便宜的可用电力制造的,不管是太阳能还是从电网获得。

有关Los Altos Hills的数据被馈送到研究合著者TUM的电气和计算机工程教授Thomas Hamacher开发的计算模型。

研究合着者Matthew Pellow说:“我们提供了洛斯阿尔托斯山需要全天的能源数量以及建设新能源基础设施成本的财务数据。”前GCEP博士后现任电力研究院。 “我们包括制造太阳能电池板,电解槽,电池和其他一切的成本。 然后,我们告诉模型,考虑到2035的情况,告诉我们满足社区总能源需求的最经济的方法。“

为了将每种情景的成本与气候效益进行比较,研究人员还计算了每种情况下产生的二氧化碳排放量。

他们还评估了使用氢气基础设施储存清洁能源以供按需使用的潜在好处。 在白天,电解槽可以从剩余的太阳能中产生氢气,否则就会浪费。 氢可以储存和转换成可再生电力,或作为天然气的清洁替代品来加热和照亮建筑物。

清除结果

结果是确定的。

Felgenhauer说:“就整体成本而言,我们发现电池电动汽车比燃料电池汽车减少排放要好。 “分析显示,为了具有成本竞争力,燃料电池汽车将不得不比电池车低得多。

“然而,在可预见的未来,燃料电池汽车可能比电池汽车贵得多。 氢储存剩余太阳能的另一个假设的好处也没有在我们的分析中出现。 我们发现,在2035中,只有少量的太阳能储氢器可用于建筑物的采暖和照明。“

作者写道,虽然这项研究集中在一个海湾地区的小镇上,但结果与许多在加利福尼亚州拥有充足阳光的卧室社区有关。 他们希望在未来的研究中分析更大的社区网络,并在决定是否购买电池或燃料电池车时考察影响消费者选择的其他因素。

Pellow表示:“我们的目标是提供客观的数据驱动分析,帮助加利福尼亚州和其他地方的决策者了解哪种技术路径可能在应对气候变化方面更具成本效益。

宝马集团和斯坦福GCEP资助了这项工作。

来源: 斯坦福大学


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