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汽车为什么不用氢气,为什么不生产燃烧氢气的汽车

来源:整理 时间:2022-06-01 16:30:54 编辑:科技知识 手机版

题主提出的问题不太准确。其实我们可以简单的把新能源汽车分为两类。一类是电动汽车,包括纯电动汽车和混合动力汽车,也就是题主所说的使用电力的新能源汽车;另一类是燃料电池汽车。燃料电池汽车以氢氧电化学反应产生的电能为动力,氢气是主要来源。

汽车为什么不用氢做燃料?

这个问题,怎么说呢,它既有技术上的原因,也有成本上的限制,政策上的考虑。下面,我就在这里,简单地来聊几句吧,其实,氢,作为燃料,确实是有着许多好处的,比如,排放无污染,效率高,加氢时间快,这些都是其与现在的燃油车、电动车的优势所在,但以下几方面的因素大大限制了其的普及与发展。1、加氢站的建设成本,要想使用氢作为汽车的燃料,必须要建设足够的加氢站,就像燃油车需要加油站,电动车需要充电站、充电桩一个道理,而且还必须达到一定的密度才行。

而目前,一个加氢站的建设成本已经达到了数百万元之高,这还不包括与其相关的征地、附属设施的建设,有数据显示,建设一个加氢能力超过200公斤的加氢站就需要1000多万元,而且,这样的加氢站还要达到一定的密度,才能取得相应的效果,这样大投资,如何解决无疑是一个大问题。2、氢气的安全性问题,氢气虽然具有燃烧效率高的特点,但同时,它也有着易爆的特性,气态氢气需要高压气罐储存,液态氢气则需保持低温,它们都对于容器有着较高的要求。

因此,在车辆设计时,必须要考虑这样的因素,毕竟,汽车作为在高速行驶的交通工具,我们总不能让它成为一个随时爆炸的炸药包吧。在氢气的安全存储、使用问题解决以前,氢燃料汽车还不会得到普及,3、政策的指向性。目前,虽然国家对于氢燃料汽车的发展也持鼓励的态度,但纯电动汽车仍然是主要的发展方向,而且已经取得了相当的成绩,在这样的情况下,氢能源汽车的普及自然就更费时日了。

为什么不生产燃烧氢气的汽车?

其实和氢能有关的有两种。一种是氢内燃机,顾名思义,以燃烧氢气为动力源。另一个是众所周知的氢燃料电池。当然,这个不是烧氢气,而是利用电解水的逆反应产生电能,然后利用电能驱动电机,让汽车行驶。本质上这种还是属于电动车,只是电池需要氢气和氧气做原料!早期宝马、马自达等车企研发过一段时间氢内燃机,后来基本放弃,现在普遍涉足氢燃料电池;直接烧氢气似乎是个不错的选择。宝马之前研发的氢VII的设计预期是热效率达到42%,功率增加100千瓦。这在十几年前是具有一定前瞻性的。毕竟即使是现在,汽油内燃机的热效率也只超过40%。但是,氢内燃机的概念虽然好,但事实上还是有问题的!一个是安全问题。汽油内燃机应该配油箱吧?同样,氢内燃机,需要配备储氢容器,可以简单理解为钢瓶,而氢是以-253℃的液化状态注入的;我们可能在某些地方看到过氢气瓶,只是静止不动。如果把气瓶装在一辆车上,车不停地颠簸,一旦爆炸,后果不堪设想。知道氢气的运输和储存极其困难,车载储氢罐必须有完善的隔热层。如果不能控制温度,氢气就会蒸发。不然为什么现在给孩子的气球都是充氦气的,更别说氢内燃机了?有多少人敢在车里放氢气瓶?氢脆:金属材料有两种性能,一是强度,二是塑性。强度是指金属在一定截面积下变形甚至断裂时所需的力;塑性是指金属在断裂前所能承受的最大变形量,可以简单理解为变形的最大程度。突破了就破了。所以区分强度和可塑性,我们的饭碗和花瓶都是陶瓷做的吧?强度极高,硬度极高,但落地就会粉碎。为什么?因为可塑性差,稍微变形,马上就碎了!这种所谓的氢脆现象,其实就是氢分子对金属的侵蚀。以一台氢内燃机为例,燃烧室会长期与氢分子(富氢状态)接触,氢分子供应管道上的所有金属部件,储氢罐等。,会长期处于富氢状态,所以氢分子会破坏金属的塑性,使塑性极好的金属材料变得极其脆弱;所以从理论上讲,长时间使用的氢内燃机不断受到氢脆的影响,整个机体都会变脆。剧烈运行时是否存在解体破损的隐患?至于解决方案,似乎宝马因为解决不了这个问题而放弃了;毕竟汽车和火箭不一样,火箭寿命好不怕氢脆!氢气燃烧时会造成污染。相信很多朋友都认为氢气燃烧,燃烧产物只有水,所以燃烧氢气环保?其实氢燃烧真的很环保。比如2H2 O2=2H2O,燃烧产物只有水。为什么不环保?实际上,热氮氧污染物是在高温富氧条件下产生的,氢气燃烧的热值极高,几乎是汽油燃烧的3倍(这就是为什么火箭用液氢代替汽油,因为它的热值高)。而氢气燃烧耗氧少,容易造成高温富氧状态。这样一来,燃烧室内残留的氮气在高温下被氧化成氮氧化物,造成污染。这是个尴尬的问题!燃料电池当宝马、马自达等车企发现氢内燃机的各种问题时,也意识到目前氢内燃机几乎不可能推上生产线。于是各家逐渐放弃,继任者就是氢燃料电池。当然,这不会涉及氢气燃烧的问题;只有氢分子与空气中的氧分子混合,利用电解水的逆反应(电解水生成氧和氢,而氧和氢与电解水的逆反应生成电和水);所以氢燃料车还是电动车,只不过它的电池不是三元锂或者磷酸亚铁锂,而是氢燃料电池!其实原理并不难。车上有一个水箱,然后把富氢金属放入水箱。当富氢金属遇到水时,它可以沉淀出氢分子。氢分子与空气中的氧分子混合后,利用电解水逆向反应,还原电能,水和电能驱动电机,驱动车辆。氢燃料电池汽车好像也装有储氢容器,原理差不多;区别在于氢分子是如何产生的;与氢内燃机相比,氢燃料电池更可行,至少安全,现在也有量产产品;至于氢内燃机烧氢,隐患太多,安全问题,氢脆问题,污染问题都很难解决,所以现在基本没有主机厂玩这个了!,

文章TAG:汽车为什么不用氢气氢气汽车燃烧不用

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