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氢动力汽车更加环保和实用,有望代替纯电动汽
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摘要:汽车零排放,一直是环保主义者和政府机构特别关心的话题,因为这个不仅关乎现在,更关乎未来。所以,全球的厂商都在研发电动汽车(EV)。但是,充电时间过长,续航短是电动汽车的
汽车零排放,一直是环保主义者和政府机构特别关心的话题,因为这个不仅关乎现在,更关乎未来。所以,全球的厂商都在研发电动汽车(EV)。但是,充电时间过长,续航短是电动汽车的最大痛点。这两个问题目前可以通过为氢燃料电池加氢来解决,并且全球范围内已开始关注这一新型动力汽车领域,以后有望代替纯电动汽车。
氢动力汽车是将化学能转化为动能,主要有两种方法,一种是直接转换,一种是间接转换。其中,直接转换是氢内燃机汽车(HICEV),它与传统内燃机工作原理相同,只是将燃料换成了氢。另一种间接转换方法是让氢在燃料电池中与氧发生反应,从而产生电能,这种类型的汽车称为氢燃料电池电动汽车(FCEV),它由电动机驱动,由车载发电系统来生产和管理氢。近年来,FCEV已经越来越多地引起制造商的关注。
氢动力汽车的一个优势在于它不排放污染环境的有害物质,仅排放水蒸气,因此对环境几乎没有影响。但是,氢能源交通对环境的总体影响取决于产生氢的能源。氢是宇宙中储量最丰富的化学元素,却不以天然的形式存在。因此,它并不是完全可再生的资源,必须通过生产来获得。如果利用可再生能源生产氢气,则对环境的影响最小。相反,如果采用化石原料生产,则对环境的影响大得多。
氢气可以通过两种不同的生产过程和技术获得:重组和电解。重组对环境的影响较大,因为它涉及原油的提取、运输和精炼。电解则是通过电产生化学反应,将H?O水分子分解为单独的氢原子和氧原子。此过程不会排放污染气体,但需要大量的电力。在电解的过程中,低压电流在水中流过,释放出氧气和氢气。
氢具有非常高的能量密度,达到40,000Wh/kg,是锂离子电池能量密度的236倍。这意味着氢动力汽车比电池动力汽车重量更轻,并且具有更长的行驶里程。而且,加氢只需要几分钟,和加汽油一样快,而为电动汽车充电则需要几个小时。
燃料电池接收到两种气流:一种是来自负极的氢,另一种是来自正极的氧。氢发动机中的催化剂使电子与原子核分离,这个反应过程会释放电能。电子移动到正极并与氧原子结合,使氧原子接收到负电荷。
燃料电池产生的电流可以直接给汽车供电,或给作为中间媒介的蓄电池(比传统电池小)充电。氢动力汽车跟其他混合动力汽车一样,也可以利用能量采集的方法为电池充电。当汽车低速行驶时,仅由蓄电池提供能量;当汽车以较高的速度行驶时(例如在高速公路上),燃料电池将为发动机提供额外的动力,同时为蓄电池充电。
氢燃料汽车和氢燃料电池汽车作为新型环保代步运输工具,发展前景十分乐观,欧盟国家已经开始大力研发此类汽车,其他各国也在密切关注,有部分国家也正在着手研发,我国有部分厂商也开始研发、生产此类汽车,氢燃料汽车技术日益进步,相信不久的将来,一定能批量生产从而代替燃油汽车和纯电动汽车。支持环保,人人有责,希望我们能尽快用上这种环保高效的氢燃料汽车。
文章来源:《汽车实用技术》 网址: http://www.qcsyjs.cn/zonghexinwen/2020/0810/469.html