在過去一百多年里,人類盡情燃燒了幾十億噸汽油,于是人們不得不著手尋找新的驅(qū)動方式來保證持續(xù)發(fā)展。從油電混合,到純電,再到氫燃料電池。那么氫能源汽車原理是什么?氫能源汽車有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
氫燃料電池的工作原理則是電解水的逆反應(yīng),用催化劑讓氫氣和氧氣結(jié)合變成水,氫原子在這個過程中會釋放出電子從而產(chǎn)生電。
氫能源汽車使用的就是氫燃料電池,所以氫能源汽車實(shí)際上還是電動車,氫燃料電池與其說是電池,倒不如說是一個發(fā)電機(jī)。
與電動汽車相比,氫燃料電池不存在衰退的問題,而且氫燃料電池的轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到70%左右,續(xù)航里程以第二代豐田Mirai為例可以達(dá)到850公里,加氫氣的時間只需要不到五分鐘,所以理論上氫燃料電池會是更加理想的替代內(nèi)燃機(jī)替代品。
但是氫氣的儲存和運(yùn)輸成本非常高,所以還未能形成一條完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈,直接導(dǎo)致了氫燃料無法成為新能源的主流。
同時,氫氣的制造也有很大的限制條件,政府的相關(guān)報告指出,目前我國的氫氣主要是從煤炭中冶煉出來,通過電解水制備的比例比較低。
原因在于電解水雖然簡單,但是耗電量比較大,1立方的氫氣電解制備就需要5度電,要真正做到環(huán)保,使用的電只能是核電、風(fēng)力電、水力電、光伏電等可再生能源產(chǎn)生的,但這些發(fā)電方式的比例非常低。
氫能源汽車的優(yōu)缺點(diǎn):
(1)優(yōu)點(diǎn)
1、低污染
氫能汽車可以釋放出清潔的水汽,不會產(chǎn)生有害的CO2,SO2等有害物質(zhì)。
2、更高的效率
氫能汽車除了具有燃料電池轉(zhuǎn)換能源的功效外,還可以利用發(fā)動機(jī)的余熱,來獲得更多的動力。
3、使用成本低
氫能汽車不受汽油的價格變化,使用成本相對固定,放心適用。
4、儲能成本低
氫能汽車可以存儲大量的能源,電池占用空間小,而且成本低,使用更加方便。
(2)缺點(diǎn)
1、初期投入較大
氫能汽車相比傳統(tǒng)汽車,投入更大,由于革新的交通系統(tǒng),昂貴的燃料和配件,較長的啟動和充電時間等,使它在一開始就顯得花費(fèi)較多。
2、發(fā)射過程需要注意
氫能汽車的駕駛者需要在發(fā)動機(jī)發(fā)射的過程中更加小心會處理,如果出現(xiàn)問題,氫氣會有可能紊亂,容易發(fā)生事故。
3、充電耗時較長
氫能汽車在充電時間會比傳統(tǒng)汽車耗時許多,一般會耗費(fèi)幾小時來完成充電。
4、氫氣容量小
氫氣罐只能儲存少量的氫氣,當(dāng)汽車行經(jīng)距離較遠(yuǎn)的時候,需要多次在氫氣站充氣,帶來更多的麻煩。
所以,氫能源是人類未來的最佳選擇,國家的大力扶持和世界的發(fā)展趨勢給氫燃料電池車鋪好了前進(jìn)道路,而技術(shù)突破帶來的成本控制可行性更是如在黑暗中點(diǎn)了明燈,堅定了我們的信心。我們必將走上氫道路,乘上氫能源車,駛向人類的氫未來。