燃料电池汽车推荐,燃料电池汽车推荐品牌

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于燃料电池汽车推荐的问题,于是小编就整理了1个相关介绍燃料电池汽车推荐的解答,让我们一起看看吧。

氢能源汽车为什么要使用昂贵的燃料电池?直接使用内燃机燃烧氢气不行吗?

我来分享一下,首先说明一下,这个技术不是新的想法,氢内燃机技术已经研究了很多年了,但是目前的研究结果是和燃料电池相比没有优势,因此最近几年氢内燃机逐渐沉寂了。下面简单分享一下氢内燃机技术:

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一、氢内燃机技术研究的历史

氢燃料的内燃机概念是非常吸引人的,因为理论上氢气H2燃烧的产物是H2O水,没有有害排放物,也完全不排放CO2,同时地球上的氢获取非常方便,通过电解水即可。因此看起来氢简直是完美的内燃机燃料。宝马和马自达都在氢内燃机技术上进行了大量的研究:

1.宝马氢内燃机研究项目

从上世纪90年代开始宝马开始了氢内燃机的研究,并把氢内燃机作为其核心的未来技术进行研发。宝马在传统7系V12汽油发动机的基础上改造了一款氢燃料发动机用来验证氢燃料内燃机的可行性,主要改造的是氢气喷射系统,火花塞等。宝马改造后称为Hydrogen 7轿车,也就是氢燃料内燃机的宝马7系。

宝马V12氢内燃机

经过10多年的研究,大约在2010年左右,宝马逐渐停止了氢内燃机的开发转而开发氢燃料电池技术,宝马在2015年发布了i8氢燃料电池概念车,标志着宝马氢内燃机技术研究的结束。

宝马氢燃料电池,是不是看起来很像内燃机。

2. 马自达氢转子发动机研究项目

马自达对氢内燃机的主要研究方向还是集中在马自达擅长的转子发动机上。上世纪90年代马自达发布了第一辆氢转子发动机概念车Mazda HR-X。

Mazda HR-X 1991和Mazda HR-X2 1993

后来马自达又在2004年发布了RENESIS氢转子发动机,这是专门为氢燃料设计的转子发动机,采用了双氢喷射器,电动增压器,EGR废气再循环系统等一系列创新技术并且考虑了混合动力,可以说理念非常超前。马自达氢转子发动机的研究大约持续了20年,在2012年后马自达逐步停止了氢转子发动机的研发。

二、氢内燃机的问题

宝马和马自达经过多年的研究后最终都停止了氢内燃机技术的开发,其主要原因是在研发过程中他们发现了氢内燃机存在一些暂时无法克服的困难:

(1)氢内燃机会产生NOx氮氧化合物排放

一般人认为氢气在内燃机中燃烧的产物只有水蒸气,没有任何污染。实际情况是,氢内燃机在燃烧氢气时,会产生NOX氮氧化合物排放。主要原因是空气中的氧气和氮气在燃烧室高温高压的环境下就会产生化学反应生成NOX氮氧化合物。这和普通内燃机产生NOx的机理是一样的。而氢燃料电池技术,排放物只有水,在排放上比氢内燃机更有优势。

(2) 和氢燃料电池相比效率上处于劣势

当前技术发动机最高热效率也只有40%左右,宝马氢燃料内燃机研究项目最终实现了42%的热效率。

而氢燃料电池是直接将化学能转化为电能驱动车辆。运行温度比较低,没有发动机较大的热损失,因此效率高的多,目前能够达到50%以上。从效率上完胜氢内燃机。

内燃机的热损失非常大,占到燃料热能的2/3

目前内燃机的热效率水平

当然,相对于燃料电池氢内燃机也有一些优势,比如:功率密度比较大,和氢燃料电池同等大小的内燃机可以输出高的多的功率。负载变化的响应速度更快。不过这些优势相对于前面两个劣势就不是最主要的影响因素了。

三、总结

在目前的内燃机技术条件下,和氢燃料电池技术相比,氢燃料内燃机在排放和效率上都完全没有优势,因此被搁置。不过内燃机技术也在不断创新,目前马自达已经开发出50%热效率的发动机,60%热效率的内燃机技术也已经在研究阶段了。内燃机效率提升后,说不定氢内燃机技术会卷土重来。

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氢的沸点温度很低,作为液态燃料使用,在小型车载条件下,几乎不可能,因此,小型车使用氢燃料,只能是压缩气态,燃料罐能携带的氢燃料非常有限。

压缩氢燃料热值和同样容量的压缩天然气差不多,而天然气无论是获得,还是储运成本要低得多,自然条件下,天然气资源很多,而地球上几乎没有天然氢燃料资源,因此,氢燃料作为内燃机燃料,即使可行,也不经济,没有竞争力。

氢燃料之所以是燃料电池的理想燃料,是因为氢燃料经过氧化反应后,反应生成物为液态或气态的水,不会在电池腔体形成固态凝结物,堵塞腔体、或结垢于触媒表面,而无论是天然气还是乙醇,都含有碳,很可能形成固态凝结物,从而影响燃料电池寿命。

用压缩氢气存储的氢燃料,虽然车载量很有限,但因为燃料电池的高效率,弥补了燃料数量的不足,可以获得五六百公里的里程。有一定的实用性,但其依赖稀有金属触媒,以及面临储运方面等难以解决的问题,实用性也是值得怀疑的。

1.氢燃料电池改变一直基于瓦特蒸气机原理和电磁感应原理发电的老路。

2.氢燃料电池减少了能量转换环节,提高了能源利用效率,直接利用产生电能。

3.氢燃料电池直接利用电荷分离技术产生电流,实质它是一台发电机。

基于上述3点可以说明了,为啥不用内燃机再发电解决方案,而是采用氢燃料电池做法的理由。

第一点,不管什么做燃料,用在汽车上的内燃机,技术早就出现瓶颈。最大热销提升一点都非常困难,你就是把汽油换成氢,内燃机的效率也不会太高。

内燃机应用范围很广,但是用在汽车上的时间越来越少了,各国都推出了停用内燃机的计划。如果不是电池技术早早进入瓶颈期,这些计划不会如此保守的。

第二点,对于发动机来说,氢并不是一种好的燃料。虽然液氢的热值高,但是它的密度小,这就意味着同等重量的液氢体积更大。体积大了“油箱”就大,加上储存条件有要求,如果效率不高用氢做能源就没有意义。

因为这一点,对燃料要求比较高的像飞机、轮船都不会用氢做燃料,火箭也在研发新的替代品。

氢做燃料的话,跟汽油、柴油相比,优势可能就剩下干净、没有腐蚀性了,这点对汽车来说并不是很重要。人们用氢燃料电池汽车是因为它效率够高,按内燃机的算法可以达到百分之八九十吧——相比之下百分之四五十的氢内燃机就没什么发展的必要了。

氢能源汽车为什么不能像天然气车一样直接燃烧氢气?而要使用价格昂贵的燃料电池?跟天然气还真不一样!

有没有可能存在一种新能源车型,充能只需要5分钟,充满可以行驶1000公里,冬天续航不衰减,高速续航不打折?很多人说,这不就是燃油车吗?其实除了燃油车,还有一种车型也可以做到,那就是氢能源汽车。

但是目前的氢能源汽车,不管是丰田的MIRAI、本田的CLARITY还是现代的NEXO,都是氢燃料电池汽车,所谓的氢燃料电池汽车,就是把氢气通过催化剂铂转化为电能,很多人都不解,氢气不是燃料吗?为什么不直接燃烧氢气,而是要转化为电能,这不是多此一举吗?何况催化剂铂的价格那么贵?

其实,氢气内燃机其实并不是什么新鲜的概念,1841年,英国颁发了第一个用氢气氧气混合气工作的发动机的专利,进入21世纪车企也是有研发氢气内燃机的,福特、三菱、马自达、FEV等等车企或零部件供应商都有一些概念产品。有些车企的氢内燃机还量产了,宝马曾经研发出一款烧氢气的宝马7系,丰田也研发出了“三缸1.5T的氢燃料卡罗拉运动版,还参加了“富士SUPER TEC 24小时耐力赛”。但是历史都证明了把氢气直接喂给内燃机实在是太奢侈了,这条路线没有氢燃料电池汽车靠谱。为什么会出现这种情况呢?

1、氢内燃机效率低

以烧氢气的宝马7系为例,这款车可以容纳8公斤的氢气,但是这款7系的“氢耗”是3.7kg/100km,所以这辆车只能续航201公里,和现在的一些微型电动车差不多。而且。这辆6.0L V12的氢能7系的加速性能也令人汗颜,输出仅有260马力,需要9.5秒才能完成零百加速。白瞎了这款V12的发动机,要是烧汽油,不得给你跑个5秒以内的零百加速啊。

对比一下,氢燃料电池车丰田的MIRAI,5.6Kg氢气,一次加氢经过实测的行驶距离达1003km,平均燃料消耗量为0.55公斤氢气/100 公里,效率比氢内燃机要高得多。这主要是因为氢气虽然质量能量密度高,但体积能量密度低,而且氢气的点火能量极低,燃烧过程过快,所以普通汽油车上提高压缩比来提升动力和燃烧经济性的方式,对于氢气内燃机来说根本不适用。

2、氢内燃机不安全

虽然氢气本身逸散速度快,不容易沉积,是比汽油更安全的,但是氢内燃机的安全性要比氢燃料电池汽车要差一点,原因就是氢燃料电池汽车,它的氢气是以分子的形式附着在具有渗透性的薄膜,氢气由燃料电池的阳极进入,氧气则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用,使得阳极的氢分子分解形成电流和副产物水。所以氢气不是以气体或者液体形式存在的,不容易发生爆炸。

但是氢内燃机不同,氢气和空气的混合气体,很容易因为过高的温度而提前点燃,甚至在进气门还没关闭之前就被点燃,导致出现回火、爆燃的情况,甚至导致爆炸。

因此,氢内燃机的技术路线基本上已经被否定了,这其中最根本的原因还是在于,氢内燃机终究还是内燃机,而汽油内燃机研究了上百年,依然还是难以突破50%左右的效率上限,45%已经是目前最高的热效率了,氢燃料内燃机在潜力上也是远不如氢燃料电池。

不过,即使是氢燃料电池车型,目前也面临着一系列的问题,比如说氢气的大规模运输和储存的问题,这些都是氢气未来发展需要解决的问题。氢燃料汽车,只是目前看起来很美好,真正普及恐怕还有很长的一段路要走。

到此,以上就是小编对于燃料电池汽车推荐的问题就介绍到这了,希望介绍关于燃料电池汽车推荐的1点解答对大家有用。

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