新能源氢气汽车,氢能源汽车是新能源汽车吗

氢能汽车新能源氢气汽车,顾名思义,是以氢作为能源的汽车,将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。

电池动力

1960年代后期,Roger E. Billings制造了燃料电池的原型。

三个发展障碍

在燃料电池氢汽车的发展主要有三个障碍。

氢能汽车

首先,氢的密度很低,就算燃料以液态形式储存在低温瓶或压缩气体瓶,在那些空间能够储存的能量十分有限,而氢汽车比起其他汽车就十分受限。而氢气也不应该大量外溢到大气层中,不然可能会破坏臭氧层。有些研究已经用特别结晶体来储存氢在较高密度的环境中,而且更安全。

另外一种方法是不储存氢分子,而使用氢重组器来从传统燃料如甲烷、汽油和乙醇,提取氢。很多环保分子对此想法不感兴趣,因为它依赖了化石燃料。可是,这是有效的重组程序,而且避免了储存及运送氢的难题。使用重组过的汽油或乙醇来推动燃料电池,不但几乎无空气污染问题,能量转换效率也比内燃机高(可有效减少二氧化碳排放)。

其次,制造在氢汽车提供电力可靠燃料电池,耗资颇高。科学家努力研究令燃料电池的成本尽量便宜,同时又有足够硬度以抵受撞击和震动这些汽车的基本问题。燃料电池的设计大都脆弱,故不能在那些情况下保存。加上很多设计都需要稀有物如铂作为催化剂,令工作更顺畅,而催化剂可能污染氢的纯净度,不利氢的提供。

第三个问题是氢可作为能量的携带者而非能源。它必须从化石燃料或其他能源提取,因此引起能量的流失(因为从其他能源到氢又回到能量的转换并非百分百有效)。因为任何能源都有缺点,转换到氢会引起关于如何产生这种能源的政治决定。

所谓新能源汽车主要是指汽车使用非石油产品做为工作介质的汽车。氢能源应该是非石油工作介质,所以它应该是新能源汽车

氢燃料使用过程中安全措施

1.1 怎样充填压缩氢气

向燃料电池车里补充氢气时,需要到“氢气加气站”,就像往燃油车里加油时要到加油站一样。只是充氢气时充气软管和车身充填口接触部分有金属接口,需要把金属接口对准充填口处的螺丝,旋紧螺丝以防漏气。因为充填70MPa(约700气压)的高压氢气,需严防漏气。

以“未来”为例,充气3分钟能往高压氢气罐里充填5公斤的氢气,大约能行驶650公里。这和燃油车每次加油的时间和行驶距离大致是相同的。

为什么要充填压缩氢气呢?为了延长每次充气后的续航距离,又不增加容纳氢气的空间。如果能充填比压缩氢气密度更大的液态氢的话,相同容量的储氢罐就能存储更多的氢。

1.2为什么目前都使用压缩氢气

批量生产和贩卖的燃料电池车“未来”的氢气罐是低成本轻量版的储气罐,如果把液态氢充填到储气罐里的话,虽然能充填比压缩氢气更多的氢,但必须提高储氢罐的隔热性,添置冷却器等。氢气如果不在沸点以下的极低温状态(常压下零下253度)保存的话,就不能保持液体状态。

如果在储氢罐里放入氢吸藏合金的话,就能储藏比液态氢更低压的氢。氢吸藏合金是能吸附和储藏氢的合金,只是氢吸藏合金本身非常昂贵,还需要能保持吸藏状态的温度管理装置。填充压缩氢气的高压氢气储藏罐,不需要隔热性和温度管理,可以使用塑胶,所以非常轻。

1.3 高压氢气储藏罐的安全性

倡导新能源车的人经常说,燃油车要装载着的汽油行驶,非常危险。那么燃料电池车装载着5公斤的氢气行驶就不危险吗?万一发生追尾事故,车辆变形,高压氢气储氢罐破损氢气外泄怎么办?

就高压氢气储藏罐安全问题,汽车生产企业也做了各种尝试,以“未来”为例,使用了既轻体又抗冲击的强压氢储存罐。氢气储存罐为三层构造,表面一层(最外侧)是玻璃纤维,中层由包裹了飞机上也使用的碳素纤维的强化塑胶组成,增强了强度和耐久性。

万一遇到追尾等车身被强烈撞击的情况,车身也会吸收冲击,被设计成能保护后方高压氢气罐的构造。另外,高压氢气储存罐的阀门,在检测和感知到冲击时会自动关闭,遮断氢气的流动。

1.4 氢气自身的安全性

氢气是无色无味透明的气体,其存在用肉眼难以确认,用感官无法对其泄露有所警觉。在这种情况下要防止其出事故,必须要在机械及结构方面保证它是安全的。所以总有人担忧是否会因故失火引发爆炸。令人感知氢气危险性的有2011年3月在日本福岛核电站发生的爆炸,东京电力公司表示,经认定福岛第一核电站1号机组和3号机组发生的爆炸都是氢气爆炸。而1937年5月6日发生的20世纪最严重的飞船事故――兴登堡飞船事故,就是因为当时美国禁止出售氦气给德国,兴登堡采用了极易发生爆炸的氢气。

但不只是氢气,汽油也存在危险,由于两车相撞等致使燃料存储箱中的汽油被引着,车身被燃烧的事故也时有报道。如果认识到氢气和汽油具有同样的性质的话,就能够安全使用氢气。氢气的比重只有空气的14分之1,万一泄漏了也会向更高的空中扩散。因此很难形成失火或爆炸的浓度,即使失火也不会像汽油那样在地面或平面上蔓延开。

氢气是高热值能量,基本除了核燃料外,就氢气热值最高 ,其热值接近为汽油3倍,天然气4倍,煤气的8倍高能量高热值物质 一方面带来高能量的同时 高风险无可避免,没有百分百的安全,比如最近沈阳煤气爆炸,山西 上海 等地也发生过 加油站燃烧 爆炸。。。加氢站如果将来真的普及,无法完全避免事故而且由于氢气的高能量 发生事故就是横扫一切,远比煤气 汽油 威力更大 杀伤更强,所以氢燃料没有什么绝对安全可言

2022-06-07

2022-06-07