氫能源汽車直接燒氫氣嗎?

時間 2021-06-23 22:09:45

1樓:餘生

按現在的技術來說,氫能源在汽車燃料的應用主要有兩種途徑:

氫能源內燃機和氫氣燃料電池。

說白了就是傳統汽車和電動車的區別,所以氫內燃機可以說是燒氫氣的,而燃料電池是電動的。

這兩種優劣性如何呢?

首先是氫能源內燃機,據說寶馬和馬自達都研究了這項技術,不過現在好像沒有新的訊息了……

它的原理和普通汽油內燃機一樣,不過為了適應氣體,將噴氣系統的壓力增強了一些已以及其他方面等等。

寶馬研製的氫能源內燃機

氫能源內燃機和傳統內燃機相比優勢也很大,寶馬研製的內燃機目標是達到42%的熱效率和100KW/L的公升功率,和大部分傳統汽車相比,已經是位居前列了。

不過它的缺點更加致命,首先是氫能源的儲存,這是所有氫能源應用的掣肘,為了儲存方便,一般氫氣要以液態儲存(沸點:-253℃),這要求極高效能的絕熱層,幾乎無法做到的。在現在的條件下,如果車不使用,氫能源會在半個月內揮發殆盡。

而現在金屬氫化物和有機氫儲存都在研究之中,成本較高,目前還沒有應用。

其次,雖然氫能源十分清潔,產物只有水,但是氫氣燃燒產生的高溫足以使空氣中的氮氣和氧氣反應,生成氮氧化物NOx,造成環境汙染。

而另一種途徑:氫燃料電池,就要更具優勢一點。

原理就是燃料電池原理:

氫氧燃料電池原理

燃料電池作為廣義上電池的一種,也具有電池的所有優點:轉換效率高,比能量高,容量大,功率範圍廣……所以現在大部分氫能源汽車基本都是朝這個方向去的。

和氫內燃機相比,優點就很明顯,因為沒有卡諾迴圈的限制,轉換效率很高,轉換率一般能達到60%,競爭力更強。

卡諾迴圈給出了熱機效率的極限值

同時,燃料電池也不會產生高溫,所以不會產生NOx,不會對環境造成汙染。

如此,氫燃料電池和氫內燃機相比,更具有優勢。

最後,在現在的條件下,氫能源的應用是不成熟的。氫氣的產生,儲存都面臨著種種困難。氫能源的廣泛應用還要等很久很久以後了……

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