氢燃料电池 氢燃料电池汽车有哪些

2020-05-25 00:50:12 来源：朵拉利品网

1, 氢燃料电池汽车有哪些

此前有关氢燃料汽车，在新能源领域有着不小的轰动，一是日本丰田在2014年成功推出小型氢燃料电池汽车MIRAI，并在2016年2017年大规模构建氢燃料电池在社会公共出行的应用，二是这种加气只要十分钟，续航里程在700-1000公里，排泄物只有水的新能源车型能为民众带来绝大好处，还能够见一系列的可再生绿色生态能源。前不久，汽车氪在对日本氢能生产加注，运输和储存最大合作商hydrognics进行专访后，网友提出了很多相关的问题，今日汽车氪小编进一步带领大家认识几种不用类型的氢燃料电池汽车。
（仅供参考：福建亚南集团氢燃料电池，亚小南为您解答4000-080-999）
首先从能源储备方式来开，分为液化和压缩。首款小型氢燃料电池汽车MIRAI就是液化型储备的。
Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力，并分别置于后轴的前后。液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似，但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟，在JC08工况下，Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。
Oiden公交车是日野与丰田联合开发的氢燃料公交车，目前这款公交车被投入到日本丰田市使用，此新型燃料电池公共汽车配备了8个高压氢气罐以及两个燃料电池堆和两个电动机。此公交车还具有一个特别的功能，在紧急情况下，可以给建筑物和其他设施提供电力，燃料电池组的最高输出功率为224kW(112kW*2)，电机的最高输出功率为220kW(110kW*2)，最大扭矩为670N·m(335N·m*2)。另外，高压氢燃料罐的最高填充压力为70MPa，燃料罐的容积为480L。驱动电机的电池采用镍氢电池。
此外网友针对氢燃料电池系统有几个疑问，汽车氪通过Hydrognics相关资料引入为大家解答。首先，粉丝提出高压存储的氢燃料罐体不会不爆炸，爆炸威力如何？会不会像氢弹那么恐怖。
首先我们要了解一下爆炸的概念，爆炸有两种形式，第一种，是燃烧爆炸，气体聚集在一一定的空间内并且密度上升节后氧气后燃烧形成气体急速膨胀而形成的爆炸；第二种是气压爆炸，本身不燃烧，而是通过将气体压缩到一个很大的密度，由于罐体承压极限而导致的膨胀爆炸。
乍一看，氢气是可以燃烧的，而且高压缩貌似会带来爆炸，看来粉丝们的关注不是多余的。但是，科学的论证却并不是那么一回事。
首先，氢燃料电池是运用质子膜进行逆电解反应，本身不是燃烧氢气。氢气只有燃烧的时候才会爆炸，而氢燃料不是燃烧，所以在整个闭回路的过程中不会有燃烧的因素在其中。其次，无论是压缩还是液化，氢气在压缩领域有其独特的特性，那就是密度！氢气可以被压缩至一个很夸张的状态而保持稳定性，而且氢气由于密度极小的缘故及时发生气压不平衡也只会泄出，而不会淤积，并且以很快的速度上升至大气高层。所以即使人为破坏罐体，甚至朝它开枪也不会发生爆炸。所以在日常的使用中，即使发生撞击也不会发生爆炸。所以，粉丝朋友想象中的氢弹画面并不会出现。
其次，氢燃料会不会像电池那样有寿命。当然这个问题汽车氪小编都不得不承认问得非常好。
氢燃料电池虽然被称之为电池，但其的本质是一台化学的发电机，但是万事万物都有寿命，氢燃料也不例外，其用来发电的质子膜和电解槽都有一定的寿命，但是据目前来看其成本远远要低于传统的发动机。而且安全和稳定性是极高的。而且目前从全球领域来看，氢燃料首先会被应用在公共领域，所以像纯电力驱动那样的寿命问题不会出现。
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2, 氢燃料电池的优缺点以及在中国的发展趋势

优点：
1、无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
2、无噪声。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。
3、电池高效率。燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。
缺点：
1.氢气的来源问题。氢气不像氮气和氧气是空气中的最主要组成因素，想得到氢气可以通过电解水，但这可是个不太经济的方法，能量损失极大！你想，先从电解水开始，耗费电能，产生氢气，氢气再发电过程中还会有能量损失；电解水的电现在也是以煤电为主发出来的吧，烧煤发电也会有能量损失。
2.金属铂的稀缺。在氢燃料电池发电的过程中会用到金属铂作为催化剂。这种金属就是咱结婚买戒指那个比24K金更贵的那个铂，它少啊，它贵啊，那么大规模生产氢燃料电池，这个铂就是瓶颈，完全没有规模化后成本减少的效应，反而需求越多越贵，这可怎么办好？
3.氢气的安全性。有人说带着氢气瓶就像带个氢弹，到底这个氢气瓶会不会爆炸啊？氢气是最轻的气体，它的扩散性极强，氢的扩散系数比空气大3.8倍，比汽油大7.5倍，由此可以证明氢比汽油安全是有根据的。所以少量的氢气泄漏，可以在空气中很快被稀释成安全的混合气。氢气的比重小，易向上逃逸，这使得事故时氢气的影响范围要小得多。
在未来以分布式为主、零排放为特征的能源构架中，氢能源系统会与电力系统并存互补，共同满足交通运输、家庭生活、工业生产的能源需求。

名词解释

氢气

氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。 氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0 ℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂。 工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐尔合金），设计也更加复杂。2018年2月，中国实现氢气的低温制备和存储，荣获科技部2017年度中国科学十大进展。

燃料电池

燃料电池（Fuel cell，又称电化学发电器）是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。 由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。燃料电池用燃料和氧气作为原料，没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。

电解水

电解水，是指水(H2O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程。 电流通过水(H2O)时，在阴极通过还原水形成氢气(H2)。在阳极则通过氧化水形成氧气(O2)，氢气生成量大约是氧气的两倍，电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法。

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