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氢能汽车,顾名思义,是以氢作为能源的汽车,将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。
氢
电池动力
1960年代后期,Roger E. Billings制造了燃料电池的原型。
三个发展障碍
在燃料电池氢汽车的发展主要有三个障碍。
氢能汽车
首先,氢的密度很低,就算燃料以液态形式储存在低温瓶或压缩气体瓶,在那些空间能够储存的能量十分有限,而氢汽车比起其他汽车就十分受限。而氢气也不应该大量外溢到大气层中,不然可能会破坏臭氧层。有些研究已经用特别结晶体来储存氢在较高密度的环境中,而且更安全。
另外一种方法是不储存氢分子,而使用氢重组器来从传统燃料如甲烷、汽油和乙醇,提取氢。很多环保分子对此想法不感兴趣,因为它依赖了化石燃料。可是,这是有效的重组程序,而且避免了储存及运送氢的难题。使用重组过的汽油或乙醇来推动燃料电池,不但几乎无空气污染问题,能量转换效率也比内燃机高(可有效减少二氧化碳排放)。
其次,制造在氢汽车提供电力可靠燃料电池,耗资颇高。科学家努力研究令燃料电池的成本尽量便宜,同时又有足够硬度以抵受撞击和震动这些汽车的基本问题。燃料电池的设计大都脆弱,故不能在那些情况下保存。加上很多设计都需要稀有物如铂作为催化剂,令工作更顺畅,而催化剂可能污染氢的纯净度,不利氢的提供。
第三个问题是氢可作为能量的携带者而非能源。它必须从化石燃料或其他能源提取,因此引起能量的流失(因为从其他能源到氢又回到能量的转换并非百分百有效)。因为任何能源都有缺点,转换到氢会引起关于如何产生这种能源的*决定。
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2019年东京车展正式开幕,除了本田飞度和斯巴鲁LEVORG原型车正式亮相外,日本大哥大丰田仍占据“ C位置”,通过展示人工智能,无人驾驶等一系列科学技术思想出行方式,反映出丰田汽车未来出行的畅想。
车展前夕,备受关注的丰田氢燃料电池汽车的第二代Mirai概念车正式亮相。尽管它看起来非常惊艳,但看起来像概念车,但是从整体形状和细节上来说,这已经非常接近量产了。在外观上,这款近5米的车型整体上具有轿跑车风格,大嘴形也显示出整车的豪华感。内部工艺精湛,风格相当雷克萨斯的风格。专门设计了许多细节以突出车辆的技术特性。
特别值得注意的是,根据官方的说法,第二代氢燃料汽车的续航里程比上一代增加了30%,这意味着一次加氢可以行驶近650公里,而氢的充电过程仅需5分钟。
按照常识,这辆车长近5米,采用后轮驱动设计,非常豪华和未来感的车型。推出后,应售空。实际上,据官方消息,该车有望在2020年开始生产,并计划在欧洲,北美和日本销售,到2025年,丰田Mirai的产能将增加到20万辆。可以看出,对于丰田本身而言,这种车型的销量并不算高。
成本高且维护困难
根据相关报道,丰田Mirai于2014年上市,迄今已售出约10,000辆。原因只不过是汽车价格过高和维护费用困难。在获得补贴后,即使是“小型”模型也以近30万美元的价格出售,这对于需要在世界范围内找到加油站的模型来说是无法接受的。
同时,对于采用“黑色技术”的车型,丰田未来在技术上过于复杂,整个动力系统不仅与传统的燃油汽车有所不同,即使它类似于丰田的“双引擎”技术。只要。尽管维护成本不高,但是诸如储氢罐,燃料电池堆,增压器和功率控制单元之类的组件并不理想。其中任何一个都可能面临更高的维护要求。成本高,维修难度大。
支持基础设施薄弱,技术瓶颈难以突破。
数据显示,2018年中国加油站数量已超过100,000,并且有加氢站数量。根据相关数据,到2018年底,全球共有369座加氢站。其中,欧洲有152座,亚洲有136座,北美有78座。但是,在总共369个加氢站中,只有273个是所有人均可使用的公共加氢站。其余的加油站则保留给封闭的用户群和补给客车或车队车辆使用。可以看出,氢燃料汽车不仅受到加氢站数量的*,而且在氢燃料的提取和储存方面存在很大的技术困难。那些了解氢的物理性质的人知道,尽管电解水和化石燃料可以产生氢,但它们也消耗大量能量。氢不同于汽油。氢气在常温下是一种气体,其密度非常低,很难液化。它在室温下不可液化,因此不容易安全地存储和运输氢气。从今年年初开始,挪威和韩国两个加氢站的爆炸已成为发展氢燃料电池汽车的重要因素。
氢燃料电池VS电动汽车,谁是“新能源”
关于作为新能源的“氢”和“电”的争论已经存在了很长时间。 “氢气”在十七世纪被医生发现为“空气”。直到21世纪,由于其易燃和爆炸特性,它的使用仍然更多。许多人抵制,直到现在,它的应用一直很广泛,但也受到*。
作为“水之母”,其提取方法被认为需要更多的能量,许多人认为提取氢作为燃料是“不值得的”。同时,从燃料本身来看,氢是宇宙中最丰富的成分之一。就取之不尽用之不竭,它是迄今为止地球上最好的备用能源。最后,氢和氧结合在一起只能产生对环境几乎无害的无毒无害的水。
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所谓新能源汽车主要是指汽车使用非石油产品做为工作介质的汽车。氢能源应该是非石油工作介质,所以它应该是新能源汽车