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节能水汽车燃料,节能环保型汽车的燃料

qweasjd 发布于2024-06-03 03:57:56 汽车节能 24 次

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于节能汽车燃料问题,于是小编就整理了3个相关介绍节能水汽车燃料的解答,让我们一起看看吧。

  1. 如何看待氢燃料汽车会不会导致水资源枯竭呢?
  2. 氢气可不可以代替天然气,直接在汽车上使用?只有燃料电池一个方案吗?
  3. 氢气可以作为汽车能源吗,为什么?

如何看待氢燃料汽车会不会导致水***枯竭呢?

谢邀,看到题主这个问题,很多人第一反应氢燃料汽车跟水***有什么关系?所以我们先从氢燃料汽车来入手。

氢燃料汽车:是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油汽油,氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池电动机会取代一般的引擎,即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路负极传导到正极,成为电能驱动电动机;质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。

节能水汽车燃料,节能环保型汽车的燃料
图片来源网络,侵删)

众所周知,氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电,根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车,提供家庭或工业用电或作为手机电池。一原理说起来很简单,但具体分析的话就会发现,其实提炼氢燃料的过程非常复杂,而且能耗也非常高。

氢燃料电池代价太大

1、一般情况下,我们要获得氢,都会从水里分解出来,这就需要用到电,需要将交流电转化成直流电,这过程将使得氢分子中的能连损失2%-3%

节能水汽车燃料,节能环保型汽车的燃料
(图片来源网络,侵删)

2、接下来我们开始电解水,在此过程中能效只能达到7

氢燃料汽车0%,其余30%的能量被消耗掉。

3、经过上述两个过程,我们获得了氢气,但是由于是气体,因此其体积非常大,这个就需要我们用10000磅/平方英寸的大气压强对氢气进行压缩处理,这个过程又将耗能15%,即便是经过了这一系列处理,同等质量的氢燃料所包含的能量值也只有普通汽油燃料的20%所有,并且要贮存这些氢燃料需要很大的存储设备。此外,为了保持氢燃料电池的稳定,我们还要将温度控制在零下253度,这一过程再次耗能30%-40%。

节能水汽车燃料,节能环保型汽车的燃料
(图片来源网络,侵删)

4、在运输过程中,由于我们很难保持零下253度的恒温,因此我们还将损失10%的能量。

说起氢燃料汽车,其实早在2008年北京奥运期间,当时的上海大众汽车就提供了20辆帕萨特领驭氢燃料电池汽车,作为奥运之行的“绿色车队”;去年东京车展本田发布了首款量产版氢燃料电池汽车Clarity;除此以外,丰田雷克萨斯奔驰等一众国际豪华汽车品牌也纷纷推出了自己的氢燃料电池汽车。

然而,氢燃料电池汽车仍然要面对成本高昂,基础设施严重不足等现实问题,如何让其更广泛的市场化,或许答案就在公共领域之中。

氢气可不可以代替天然气,直接在汽车上使用?只有燃料电池一个方案吗?

氢气不能替代天然气作为汽车燃料使用,目前的方案只有燃料电池一种,使用燃料电池的原因为:氢燃料电池汽车本质为电动汽车

氢作为汽车燃料使用理论上是非常理想的,曾经也确实出现过一个品牌研发过使用氢直接作为能源的汽车,但最终也是不了了之。原因并不难理解,有两点制约了氢燃料燃烧驱动的可能性。

①·常温常压下氢气的密度只是CNG的1/8,众所周知一台汽车的续航里程用CNG只是用汽油的一半多一点,原因为钢瓶的储气量过小限制了燃料的体积;而氢的常压密度更小,需要让汽车有一定的续航里程只能让储气瓶变的更大,大瓶不仅减少了实用空间而且增加了整备质量,重量的增加和推重比不断抵消,结果则是续航提升需要的钢瓶会大的比较夸张。

②·氢氧燃烧的火焰温度非常夸张,如果对氢焊有过概念的话会感受到那种能够融化金属的高温,氢氧焰的理论火焰高温可以达到2830摄氏度。汽油的理论火焰温度是1200摄氏度,柴油火焰温度为1800摄氏度,以目前的内燃机材料没有哪一种能够承受氢氧焰的超高温度。

没有特殊的材料制造内燃机,如果直接用汽柴油机换用氢燃料会被融化,而耐高温的材料都是非常昂贵的;使用氢气***设价格很低,但是制造一台发动机的成本足够普通内燃机汽车多家N年汽油。

所以直接用氢从汽车本身而言并不现实,其次对于用车成本而言也不实际。

CNG天然气一般80升的钢瓶才能行驶不足300公里,天然气1m³按照3元计算,一公斤CNG只是仅为4元多一些,能够行驶20公里左右;100公里按照5公斤CNG计算,成本仅为20元;而液态氢燃料一公斤的价格会超过60元,能驱动车辆行驶多少公里?所以使用氢燃料作为汽车能源使用是非常不合理的。

即使作为燃料电池汽车使用也很不理想,一公斤的氢在燃料电池堆中反应释放出的电还不足以驱动车辆行驶100公里,而制造氢即使用弃电电解水也需要消耗4倍以上发出的电量;很多人认为用弃电是节能环保制氢,但是弃电的比例在动力电池梯次利用的过程中已经逐渐缩减至不足5%,最终是不会有弃电用以制氢的。

而除电解水以外只有石油天然气以及煤炭才能制氢,这些常规能源直接当做燃料会有污染,难道制氢就没有[_a***_]了吗?

所以氢燃料电池增程式电动汽车并没有推广的价值,或者直接用氢做燃料也是没有的;退一步讲即使氢个成本非常低,但是燃料电池堆的制造需要用铂或者石墨烯,一个电池堆成本动辄3~4万,一台汽车用几个堆后再加上电动汽车的动力蓄电池电机电控以及材料成本,一台毫无性能的代步氢燃料汽车也会在30万以上,而同样的性能和品质的燃料车十万都不值,消费者有理由选择吗?难道就因为使用的燃料不同?

所以以氢为概念的汽车虽然名头很大但保有量极其低,即使在热衷氢能日本,推广数年后也只是几千台而已。这种车的电池堆不能摆脱铂、制氢不能摆脱常规能源和找到低成本电能,其普及的价值是必须打问号的。

路过顺手答。暂时来说,氢燃料电池是将氢气用作汽车能源的最好方案。

氢燃料电池效率40%~60%,比热机高一个等级。除非热机规模大到一辆卡车拉不动的程度,例如火电厂里的超超临界机组。

热机做功的过程可以用卡诺循环来描述,受热力学定律限制。此处省略了一大堆理论,直接得出结论:效率就这么着了,爱用不用。

对于量产汽车发动机来说,凯美瑞的2.5L直列四缸发动机最大热效率41%,已经是标杆般的存在。

当然,氢燃料电池驱动的电动车,电机输出还有一层损耗。但与此同时,电动车相对简单的减速机构效率又要比内燃机的变速箱高。此消彼长,氢燃料电池+电机完胜氢气发动机。

前面有朋友说氢气直接燃烧温度太高,现有发动机材料受不了,确实如此。不过如果让空气过量,以此降低燃气温度,是否可行呢?

前面说汽车内燃机效率也就那样了,车企再研究十年能提升个1%就谢天谢地,除非发生材料革命,否则不能指望太多。

氢气可以作为汽车能源吗,为什么?

谢邀,氢气当然可以作为汽车能源啦!氢燃料电池汽车没听说过么??


21世纪,这些年吧,环境污染,节能减排锂离子电池,氢燃料电池逐渐走进大家的生活,但是目前锂离子电池使用较多,更为普遍,技术稍稍成熟与燃料电池,氢燃料电池汽车还处于研究阶段,不过各个研究单位的样品车都已经建立雏形。


氢燃料电池工作原理图

说一下新能源都有那些吧,他是能量存储与转化领域的一个分支之一,包括光催化,二氧化碳电催化还原(近期研究较火的课题),锂离子电池,燃料电池,锂电池,析氢反应,吸氧反应,所以氢燃料电池才是未来汽车产业发展方向
氢燃料电池汽车在《国家创新驱动发展战略纲要》《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》等重要战略中都提到未来要大力发展,这就意味着氢燃料电池车已经迎来风口,国家推出利好政策,各种补助政策,未来的发展趋势还是很明朗的。

氢可以作为汽车能源。但是氢的来源并不环保,如果用化石燃料制取氢气,会产生二氧化碳,不能零排放,如果风电水电直接给纯电动车充电效率可达90%。若是先电解水制氢,再压缩到700大气压运输到充气站,再加注到燃料电池车里,氢再转换成电驱动车,这三个环节会损失80%的电能,只有20%的电用于驱动车辆,效率远不如纯电动车。

至于废旧电池问题,其实现在的氢燃料电池车也是靠动力电池驱动的,氢燃料电池只是负责充当增程器给动力电池充电,所以电动车有的缺点,氢燃料电池车都有。

之所以氢燃料电池无法单独驱动车辆主要有以下原因:1、氢燃料电池正常工作温度是80度不是常温,所以不论冬夏都需要预热,这就必须用到大容量电池。比如日本的MIRAI预热时间是5分钟,夏天可能短一些,要想冷车启动就走,必须靠动力电池驱动车辆。2、氢燃料电池排放的是纯净水,在冬季环境温度低于0度就有结冰堵塞排水管道的风险,所以需要电池来加热排水管同时给燃料电池保温,即便如此氢燃料电池车的最低工作温度也有一个下限,比如MIRAI是-30度。但由于低温下氢罐里氢气密度增加,所以续航里程并不会明显下降。3、氢燃料电池无法回收动能,因为氢燃料电池里的氢气只能从高压(70MPa氢罐)流向低压(0.1MPa的燃料电池),不可能从低压流向高压,所以需要借助动力电池回收刹车动能。

到此,以上就是小编对于节能水汽车燃料的问题就介绍到这了,希望介绍关于节能水汽车燃料的3点解答对大家有用。

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