以后汽车都不加油了,加水也能跑1000公里?
2017-08-29 15:05:49  来源:网友 汽车 青年 燃料 氢气 催化剂

以后汽车都不加油了,加水也能跑1000公里?

8月21日,全球首辆水氢燃料汽车在浙江金华由青年汽车正式发布。

据介绍,青年汽车发布的是青年曼卡物流车,通过车内的特殊转换装置可以将水转化为氢气,再输入氢燃料反应堆产生电能,驱动汽车行驶,续航里程可达1000公里。青年汽车相关技术人员透露,水氢燃料车的最大秘密是一种特殊的催化剂,它可以将水转化成氢气。

以后汽车都不加油了,加水也能跑1000公里?

对于这种所谓的特殊催化剂,我们暂时还不太了解,也不做过多评论。不过,作为新能源汽车的一个发展方向,车企对氢燃料汽车的研究一直都未停止。

相较于发展迅速的电能来说,氢才算得上是真正的清洁能源,因为现在电能的主要来源还是火力发电,真正依靠风能、太阳能发电的比例较低;而氢可以说是无处不在,常见的水就可以作为氢的主要来源,水分解后产生氢气和氧气,也不会对大气有任何污染。

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那么,为什么不用水分解后产生的氢气当能源呢?

1、成本问题

想要在自然界获得氢是比较困难的,一般都是通过化学反应来获取,甲烷和水经过高温产生一氧化碳和氢气或者电解水产生氢气和氧气,前者依然会产生污染,用在汽车上也不可行,后者的成本太高利用电能分解出氢气,还不如直接用电。

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2、储存问题

氢气的易爆性很强,如果是气体状态下的话运输量低,成本会很高;液态氢不仅压缩难度高,还会增加易爆性,历史上曾经有过氢燃料飞艇爆炸的事件。如果不能解决氢气的储存问题,谁也不愿意拉着一个不稳定的“炸弹”满街跑。

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其实,氢燃料汽车的原理很简单,空气中的氧气和储氢罐中的氢气在发电装置中发生反应,产生电能输送给电动机驱动车辆,化学反应产生的水直接排出车外,多余的电能储存在电池中备用。

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但是,如果想要完全在汽车上实现,还需要解决发电、升压、储氢三大难题。目前,丰田Mirai应该是唯一一款真正实现量产并上市的氢燃料汽车,丰田研发的燃料电池系统(TFCS)包括燃料电池堆、燃料电池升压,高压储氢罐已经基本解决了上述难题。

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Mirai采用了常见的三厢车造型,传统的发动机舱里面并没有发动机,而是电动机和相应的控制单元,燃料电池堆和高压储氢罐放置在了车内地板下方。

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燃料电池堆虽然被称为电池,但它并不是为了储存电能,而是能量的来源。氢气燃烧后产生的能量,先要经过它来转化为电能,然后进入升压系统,才能驱动车辆行驶,Mirai的升压系统最高能够将电压升至650V。

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并且,Mirai的燃料电池堆功率密度也由早期的1.5kw/L,经过技术改进达到了3.1kw/L,不仅功率更大,体积也相应的变小了,能够提供更大的乘坐空间。电池日常保养仅需加冷却水即可,不需要特别照顾,比较省心。

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发电、升压都是相对比较容易解决的,最难的就是氢气的储存了。丰田的解决方案是,储气罐采用碳纤维+凯夫拉的复合材料制造,碳纤维质量轻强度高,凯夫拉是制作防弹衣的材料,这样一来就算遇到强烈撞击也不会轻易发生爆炸。

丰田还曾做过实弹射击测试,一般的手枪无法击穿罐体,除非是大口径的狙击步枪连续射击,所以安全性还是有保障的。

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为了保证续航,丰田为Mirai配备了两个储氢罐,容积分别为60L、62.4L,罐体内的氢气压力最大可以达到70MPa,最大氢储量可以达到5kg。根据丰田在日本和美国等地做的续航测试,加满一次氢可以跑超过550公里,完全能够满足日常用车需求。并且,加氢跟加油一样方便,5分钟就能完成氢燃料的加注。

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但是,像青年曼卡那样直接加水就可以行驶的汽车目前还没有见过,是否真的可行还是一个未知数。如果真能实现,那真是人类汽车史上的一大突破,毕竟无论是氢气的生产、储存、还是运输、发电都是不小的难题。

如果真有一天,生产氢气没那么困难了,水都可以作为能量来源了,那还有石油什么事儿?

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