氢气发动机的优缺点
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如题
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2022-10-20 10:07 藤椅
氢发动机汽车的优缺点:
1、利用氢作为能源的最大优势是它与空气中的氧气反应,只产生水蒸气排放,有效地减少了传统汽油车对空气的污染;
2、氢气车的缺点是能耗低,车辆质量降低,抗碰撞性能降低;
3、氢能汽车分为两种,一种是氢内燃机车,是内燃机燃烧氢(通常通过分解甲烷或电解水来获得)来产生动力来驱动汽车;
4、另一种是氢燃料电池车,是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机,由电动机推动车辆。
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2022-10-20 10:08 板凳
氢动力汽车优点:排放物为纯水,行驶时不产生任何污染物。
氢气来源丰富,不仅可以由其他能源生产,还可以高效地转化为其他形式的能源。氢作为一种能源载体,在交通、工业、建筑等各个领域都有重要的应用,氢能的使用可以提高能源系统的灵活性。因此,有必要研究氢能和燃料电池的关键技术、未来发展方向和重点。
几乎所有的世界汽车巨头都在开发新能源汽车。电一度被认为是汽车未来的动力,但电池漫长的充电时间和重量让人们逐渐对它失去了兴趣。目前(指2009年),电加汽油的混合动力汽车只能暂时缓解能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。这个时候,氢动力燃料电池的出现就像再造了一个诺亚方舟,让人从危机中看到了无限希望。
氢被用作汽车燃料的想法刚出现时令人恐惧,但事实上它是有根据的。氢气能量密度高,释放的能量足以让汽车发动机运转。此外,燃料电池中氢和氧之间的化学反应只产生水,没有污染。因此,许多科学家预测,氢动力燃料电池将是21世纪汽车的核心技术,其对汽车工业的革命性意义相当于微处理器对计算机工业的革命性意义。
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2022-10-20 10:09 马扎
如果不考虑化石燃料枯竭(能源安全)和环境污染的问题,没有必要淘汰燃油动力设备,故而氢燃料电池和氢气发动机最大的优点就是环保和燃料来源的可发展性。 氢气发动机由于与燃油发动机结构上的相似,在车用上的研究似乎还要早于氢气发动机,然而为何却迟迟未能进入市场?首先主要是氢能配套设施不完善(加氢不方便和氢气价格过高)。
然而现如今国家大力发展氢能的时代背景下,这将不再成为限制条件。 氢气发动机可充分利用现有的内燃机产业基础,但由于氢气独特的物理化学性质产生的燃烧特性,氢气发动机的技术难度比传统燃油机大!针对传统燃油机使用在氢气领域,需克服的技术难点主要表现在早燃、爆燃和回火三个方面,如表1所示。尽管已经有部分国内企业和高校已经取得一些研究成果,但总体上相关技术还处于研发阶段。而氢燃料电池目前在车上使用的相关技术已逐渐成熟,主要是其配套的产业基础尚处于薄弱阶段。
氢气的密度非常低,以气体存在的条件下需要的空间非常大。根据研究,在以同等条件进入气缸时,氢气所占气缸气体约是汽油的15~30倍,故而将导致效率下降。另外,氢气发动机的燃料利用率不高,通俗说就是氢气不耐烧,当时2007年宝马推出的氢能7系氢气发动机汽车的氢耗为3.7kg/百公里,而燃料电池乘用车通常是1~1.5kg/百公里。丰田最新推出的第二代Mirai总加氢量为5.6kg,续航为650公里,折合不到1kg/百公里。另外,空气中的氮气在高温高压的工作环境下会生成氮氧化合物污染环境,无法达到氢燃料电池的100%环保。最后,氢气会导致金属发生氢脆现象,影响发动机的安全性能。
相比于氢燃料电池,氢气发动机最大的优势在于成本。目前,100kW的氢燃料电池电堆大约需要50万元(原型机)。尽管雄韬给出了震惊业内的最低价,当订单量在10000台以上时,只需要1199元/kW,此时电堆成本大约需要12万元。目前国产柴油机100kW的售价约在6万元,氢气发动机的成本贵15%左右,约为6.9万元。
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