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关于燃料电池车你必须了解的事

导读: 汽车燃料箱里的氢气被导入到燃料电池组,并在这里和空气中的氧气相遇。当氢气、氧气共同暴露在电解液时发生反应,生成水和电流。

  燃料电池车真的燃烧氢气吗?

  不是,燃料电池车利用氢气产生电能,然后电能驱动电机带动汽车行驶。

  那么,氢气是怎么发电的?

  中学化学课讲过:电解液通电后会产生氢气和氧气。燃料电池的内部进行的就是该反应的逆反应。

  汽车燃料箱里的氢气被导入到燃料电池组,并在这里和空气中的氧气相遇。当氢气、氧气共同暴露在电解液时发生反应,生成水和电流。

  每块燃料电池都具有阳极(也是氢气进入燃料电池的入口)、电解液(反应场所)和阴极(是氧气进入电池的入口)。一块燃料电池不足以带动整台车,所以厂家会将多块燃料电池堆叠起来,套在一个看上去像蓄电池的壳体中。所以你也可以简单地将它看作普通的电池。

  氢气从哪来?

  氢元素是地球上大量存在的元素,在水、天然气等资源中都有氢元素的存在,只可惜它们都是以化合物的形式存在的。

  目前,工业使用的大部分氢气来自天然气,此外氢气还来自于水解和生物甲烷反应。

  既然制取氢气也需要耗费能量,那么它的意义在哪?

  这是个微妙的问题。像汽油一样,氢气也是一种能量载体。通过燃烧,汽油产生出用于驱动内燃机的热量和高压。相比之下,氢气和氧气结合产生出用于驱动电机的电能。

  炼油的过程也耗费大量能源,但是汽油作为历史很长的车用能源大家用得不是也好好的吗?也没有人质疑它的生产效率。如果石油储量无限、污染可以忽略,那么汽油可能就被一直使用下去了。

  制取氢气也是类似。现在已经出现了通过风能和太阳能制取氢气的方法,会大大降低氢气的长期成本。

  另外汽油价格为每加仑3.5美圆,可以驱动汽车行驶50英里。一公斤氢气价格5美圆,但新涌现的燃料电池汽车可以用一公斤氢气形式70英里。

  但是如果我们用风能和太阳能发电,分解氢气,那干嘛不直接用那些电能驱动汽车(纯电动汽车)?

  好问题。没错,纯电动汽车EV具有价格较低、使用方便的优势,只需插上插头就能充电,但是它也有两大局限:一是行驶里程,2014款特斯拉Model S是EV中行驶里程最长的,单次可行驶200英里,但是相比之下,本田FCV燃料电池车可以轻松达到300英里的续航里程;二是充电时间,本田FCV加氢过程仅需3分钟左右,但是特斯拉Model S即便是在特制高流量充电设备上,也需要一个小时才能充满。所以,在新的电池设计面世之前,氢气是更好的选择。

  丰田是唯一的提供燃料电池汽车的企业吗?

  错,丰田甚至不是第一个提供燃料电池汽车的企业,许多其他厂家都曾在历史上开发过类似车型。但是,由于生产成本过高,这些原型车和少量的测试用车都没能获得大规模成功。

  丰田仅仅是宣布会在2015年发布价格合理的燃料电池车,这都要归功于深入的研发,所以新车价格才能从十万美圆降低到七万美圆。

  本田和现代也计划在明年推出各自的相应产品,到时候谁强谁弱还不一定呢。

  价格还会再降吗?

  如果你在日本生活,政府补助较高的话,那么你可以以五万美元购入该车。

  通过政府帮助,车企有机会通过提升燃料电池汽车的产量来实现盈利,最后进一步降低生产成本。

  请回忆20年前第一台手机的价格是多少?但是现在一台基本型手机仅需60美圆,这就是技术的发展趋势。所以,是的,如果人们购买燃料电池汽车,它的价格就会继续降低。

  但是它们的安全性如何?满载着氢气到处行驶貌似不是好主意,想想新登堡号飞艇的故事……

  忘了新登堡号吧,那是80年前的事情了,当时的飞艇可以说是易燃外皮加易爆氢气的简单组合,无论如何是要爆炸的。

  但是燃料电池汽车内的氢燃料箱可以承受700个大气压。丰田曾用多种口径的武器向氢燃料箱射击,最后仅有50口径子弹穿透了它。而且即便如此,氢气最后也只是安静地泄漏出来而已,没有爆炸。

  加氢站的建设成本其实要高于加油站,但是推出燃料电池汽车的企业已经承诺会资助加氢站的建立。除此之外,加氢的操作和给汽车加注液化石油气LPG是非常类似的。把车停到泵前,连接加氢喷口到氢燃料箱入口,加氢,断开连接,然后交钱走人。 

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