燃料电池经济学与电池

最近，我们听到了很多有关燃料电池电动汽车（FCEV）的信息，这在很大程度上要归功于Toyota及其Mirai。但是，FCEV与特斯拉或LEAF之类的电动汽车（BEV）真正相比如何？我想研究一下FCEV和BEV之间的经济关系，然后再对基础设施成本进行一些猜测。随时发送反馈意见！

燃料电池经济学

在研究燃料电池的经济性时，我们必须考虑几个主要方面：

燃料电池堆的实际成本，这是将氢真正转化为电能的重要部分，氢燃料本身的成本，基础设施的燃料成本。

燃料电池堆实际上并不那么昂贵。目前的价格约为$ 55 / kW ...假设今天不存在大规模的规模经济，即每年500,000辆。

因此，要获得与Model S相当的燃料电池堆，则需要花费约17,000美元（如果FCEV的生产每年能够以某种方式获得多达500,000辆的话）。真的不是那么糟糕。但是，这里有一个转折。汽车中的燃料电池实际上会随着时间而退化，从而导致性能下降。目前，最先进的燃料电池仅经过2500小时，其性能便损失了约10％。大约75,000英里。也许那还不是那么糟糕。毕竟，您真正将加速器混成几次？（出于讨论的目的，让我们忽略我的驾驶方式）。您会认为的。但是，这的真正含义是，您拥有10年历史的汽车会感觉很破旧。而且，可用性能会不断下降。这也意味着，人们抱怨电动汽车的基本原则之一也适用于燃料电池汽车：关键组件会从根本上磨损，即使在可能的情况下也要进行精心维护，有时甚至需要昂贵的更换。相比之下，据估计，特斯拉已经突破了200美元/千瓦时的电池成本，这使Model S 85的电池成本高昂……您猜到了：$17,000.现在，是的，燃料电池将变得更便宜，但特斯拉正在建造一座有望将成本再降低30％的超级工厂。降低成本的趋势不会很快终止。考虑到特斯拉的性能表现，实际上可能证明电池比希望更换的燃料电池更具弹性，并且成本相当。

燃料电池用燃料

燃料成本是燃料电池经济学的另一个问题。电力相对便宜，但是氢燃料非常昂贵。目前，加压并交付给客户的最先进的天然气制氢成本为每加仑汽油（GGe）约4.50美元。由于燃料是从天然气中提取的，并且需要大量电力来压缩，存储和分配，因此与普锐斯（Prius）等混合动力汽车（更不用说BEV）相比，该燃料在全球范围内净变暖潜力的降低幅度很小。化石燃料制氢是一项成熟的技术，因为天然气有工业用途。结果，降价的可能性不大。您可以利用可再生能源生产氢气，但成本会迅速上升。目前，每GGe在6.00美元至11.00美元之间。这实际上是假设目前尚不存在规模经济。是的，没错，您的昂贵的新型燃料电池汽车也将花费您当前燃料价格的3至5倍，从而真正改变二氧化碳的排放量，并且实际上并不会在所有方面做得更好在燃油经济性方面，这种燃油要比普锐斯（Prius）好。

燃料输送基础设施的成本是另一个难题。与可以在无处不在的电网上的任何地方充电的BEV不同，燃料电池必须在商业站加油。因此，您需要的增压站比增压器要多得多。据估计，用氢代替现有的汽油基础设施将耗资约5,000亿美元。相比之下，增压器仅在旅途中真正使用。这使我得以了解引发这篇文章的有趣内容：费米估计…。

完整的增压器系统的成本

我想知道一个数量级内获得足够的增压器将花费多少。注意事项：这不是确切的p。只是大概估算一下，看看芯片落在哪里。

假设：

美国每年有16亿人次（根据美国旅行）大多数汽车中平均有2.3人乘坐平均旅行距离= 760英里（再次根据美国旅行）BEV的平均范围= 250英里（假设是Model S范围或每个增压器有16小时的可用时间，每次充电要花费30分钟的时间才能产生200英里范围的汽车离开家充满电，并且不在目的地充电4个档位的增压器站的成本为100,000美元（传闻价格，并不完全荒谬）

放在一起吗？

您总共需要15万个Supercharger摊位，总成本约为40亿美元。没错，朋友，只要花大约两架B2隐形轰炸机的成本，我们就能拥有一个令人赞叹的EV网络，该网络能够让所有人毫不顾忌地放弃旅途。如果Supercharger部署成本下降，价格也会迅速下降，这也是电力电子成本下降趋势的一部分。