在綠色零排放成為全球共識的時代背景下,公路運輸行業迎來重大更新。在近日外媒的相關報道中,“E-fuel電子燃料”出現在了公眾視野之中,并且有望應用在未來的汽車之上。那么,電子燃料是什么?與傳統的化石燃料亦或者正在不斷升級氫燃料技術有什么區別?
據外媒報道,歐盟委員會起草了一項計劃,允許在2035年后銷售以電子燃料為基礎的內燃機新車,以試圖解決德國與歐盟在逐步淘汰內燃機汽車方面的爭端。
這項計劃起草背后的起因也非常有意思!
2022年10月,歐洲聯盟就“2035年起歐盟市場所有在售乘用車和輕型商用車二氧化碳排放量為零”的計劃達成一致,相當于從2035年起禁售汽油車和柴油車。
經過多輪談判以及無數次商討,在今年的2月14日,歐洲議會在斯特拉斯堡以340票贊成,279票反對和21票棄權,通過了歐委會和歐洲理事會達成的《2035年歐洲新售燃油轎車和小貨車零排放協議》。
按照協議,到2030年,所有新上市的乘用車和輕型商用車碳排放水平須比2021年分別減少55%和50%,到2035年均減至零。這意味著由汽油、柴油等化石燃料驅動的車型從2035年起將無法在歐盟上市,混動PHEV、HEV、增程版也無法幸免。
對歐盟來說,這一政策影響范圍巨大,因為汽車產業是德國和法國兩個歐盟最大的經濟體的核心支柱之一。從投票的數據來看,也足以發現這樣議案的爭議有多大,某種意義上來看,如果議案實施,對于德國這一汽車工業極其發達的國家而言,將造成極大影響,某種程度上將迫使汽車制造商開發新的發動機。
根據歐盟立法流程,歐盟委員會提出法案,由歐洲議會和歐盟理事會雙重通過后便正式生效。
此前,在2月14日,歐洲議會已經通過投票的形式通過了2035年禁售燃油車這一協議。歐盟理事會原定于當地時間3月7日對該禁令進行投票,從而走完立法流程使之生效,但就在臨門一腳之際,德國方面突然提出異議,投票被無限期推遲,變數橫生。
3月21日,歐盟委員會制定了一項計劃草案,允許銷售僅使用電子燃料的新型內燃機汽車,以解決與德國從2035 年起逐步淘汰歐盟內燃機汽車的爭端。這項提議可以為汽車制造商提供一種全新的方式,使它們在2035年之后仍然能夠銷售燃油車型。
這項計劃的草案顯示,歐盟將為僅能使用CO2中性燃料的汽車創建一種新的車輛類別。這些車輛將需要使用技術來防止在使用其他燃料時運行,其中包括一個“燃料感應系統”,使車輛能識別加入的燃料類型,從而防止車輛使用除人工合成燃料以外的任何油品。如果使用非碳中和燃料,該系統將阻止汽車啟動。
電子燃料是指在燃燒時會釋放二氧化碳,但由于二氧化碳會被結合,其生產總體呈現中性,理論上不會新增二氧化碳。原理是通過電解水生成氫氣和氧氣,然后通過高壓催化劑作用將氫氣和二氧化碳結合成液體燃料,由于這個過程消耗不少的電力,所以也被稱作電子燃料。
Efule,從其字面意思來理解即電子燃料,E-fuel是可以將水電解生成的氫氣H2和二氧化碳CO2通過催化反應進而合成的一種液體碳氫鏈燃料。
從目前的外媒的報道來看,其生產工藝是相對較為復雜的。首先,需要通過電解水原理將水分解成氫氣和氧氣,例如經過淡化的海水經電解水分離,這樣的過程將會消耗大量的電力資源。
其次,在生產過程中,需要將電解水分離而來的氫氣與來自工業排放廢氣或空氣中的二氧化碳,借助費托合成(Fischer-Tropsch synthesis)在催化劑的高壓下,使得氫氣與二氧化碳結合,從而生產液體碳氫鏈燃料。
毫無疑問,在電解水這一過程中,將會消耗大量的電力,而且所消耗的電力必須是可再生的電力能源,如光伏能源、風能。如果是通過火電等傳統工藝生產電能,再電解水,這與綠色環保的理念無疑是相悖的。
此外,由于e-fuels可以與傳統的化石燃料兼容,所以可以使用現有的基礎設施和發動機技術,無需進行大規模的改造和更新。
理想情況下,生產反應所需的CO2來自過濾后的空氣,而通過反應而獲得的“合成燃料”可以直接被當作傳統內燃機燃料來使用,因此這將會形成一個“碳排放”循環抵消的過程。這樣一來,使用“電力合成燃料”的內燃機就能以“環?!钡姆绞窖h運行。
然而,從目前獲取的相關信息來看,該項技術在效率與成本上還存在著較大的爭議,最明顯的一點就是E-Fuels的合成成本是非常高的,畢竟在整個過程中需要消耗大量的電能,并且在能量轉化效率方面目前也是一個未知。
● 編后語:
從全球的新能源技術發展來看,未來的走向一定是清潔能源化,純電化。電子燃料雖然在目前看來更像是一個概念,充滿了未知與不確定。但是縱觀汽車技術的發展,在技術變革過程中,未知和干擾一直相伴左右,但是最終的技術突破必將為行業的發展提供強大的助力。
一眼能望到頭的技術是乏味的,充滿未知和變量的技術才是值得未來期待的。
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