-
1 # 趙教授備用
-
2 # 山城野老
日本的氫能源汽車已經普及了,但是目前的技術難題是如何高效把水分成為氫和氧,或者合成某種催化劑。相信不久的將來會實現的,本來石油就不是人類的終極能源,都是不可再生能源,目前也有很多替代的方案,只是技術還不成熟,或者說成本太高,沒法普及。所以說加油站關門是時間的問題,新技術的出現就會使老的技術被淘汰,汽車出現前我們還有驛站呢,現在還有嗎?
-
3 # 天和Auto
「水能」化學燃料電動汽車曾經研發並生產-絕無普及價值
解析基礎:水並不能燃燒!燃燒的概念指燃料與空氣中的氧氣之間發生氧化反應,透過反應過程中分子劇烈的運動實現燃燒轉化為動能。常規能源燃燒的燃燒會產生多種物質,比如汽油的燃燒同透過烴類物質中的碳元素、氫元素等多種元素與氧氣反應,生成二氧化碳、水、碳氫化合物、氮氧化物等。這些小知識與水不能燃燒有什麼關係呢?——水是燃燒後的產物,因此不能再次燃燒。
(H2O是水分子/下圖為燃燒反應結合的過程)
水是燃燒反應後的產物,其中氫元素與氧元素已經牢牢的結合在一起。所以即使氫可以燃燒且氧氣是助燃氣體,然而在兩者“合二為一”後就會失去燃燒的功能;只有讓氫氧之間的化學鍵斷裂使之分離,之後才能透過蒐集貯存氫氧兩種物質後再進行化學反應。但是想要把這兩種牢牢結合的元素分離本就需要消耗很大的能量,這就是汽車不會考慮透過化學反應反應並“燃燒水”的原因,同時也是任何「水能」汽車都不會普及的道理,參考第二節。
水動能&電驅動綜上所述,水並不能直接燃燒所以不能作為汽車燃料,但如果把氫氧分離後還可以作為動力源。能夠實現氫氧化學鍵斷裂分離的方式可參考「電解水」,指透過電流的作用催化獲得氫氣與氧氣;然而催化反應出的氫氣基數太小,直接燃燒是無法滿足車輛正常行駛需求的,那麼用來發電實現電驅動行不行呢?答案也是否定的。
曾經試製過的所謂“水車”在上市後即被業內人士否定其價值,原因是因為得不償失,其執行原理與步驟如下。
電解水制氫制氫
氫氧與燃料電池反應發電
電流輸入至動力電池組充電
汽車以電動機驅動消耗電
這一流程真的合理嗎?
似乎這是一個“用電發電”的奇怪迴圈,如果說電解水製造氫消耗的電,小於氫在燃料電池中反應發出的電,那麼這一模式必然會得到認可。但正如上文所述,水中的氫氧已經牢牢結合,想要使其化學鍵斷裂需要消耗極大的能量;利用電解水製造一公斤的氫需要消耗約60kwh(度)的電,然而一公斤的氫在燃料電池組中,充其量能反應出20kwh左右的電能!
「水動能」電動汽車的本質就是這樣了,如果量產汽車想要實現“水驅動”,那麼這臺車就要準備三組電池組,具體如下。
動力電池組
電解電池組
燃料電池堆
量產電驅汽車駕駛需要400公里的續航,動力電池組就要有80kwh左右的容量,因為百公里平均電耗是可以達到20kwh左右的。想要實現“水轉電”增程式駕駛模式,動力電池組只作為超級電容穩壓或升壓使用(只留一點點容量),那麼電解電池組制氫氧加燃料電池堆發電的模式又有另一個問題了。
首先車輛要配備一組很大容積的水箱,其次則需要依據平均電耗與水箱降低的推重比,也就是說加入大水箱後的「水動能電動車」百公里電耗會更多。於是這臺車想要實現正常的行駛就需要更高的發電量,汽車正常行駛一百公里,“水轉電”系統就需要消耗70~80kwh的電能用以發電,那麼車輛的“電解電池組”想要實現400公里的續航里程,其容量至少應該在450kwh左右……如果車企沒有瘋的話,相信會直接把超大容量的“電解電池組”直接換成動力電池組,車輛的續航即使需要破1000km,其成本也比製造這種“水氫車”更划算哦。
氫燃料電動汽車上文所述的“水氫車”由於系統的絕對不合理而被否定,上市後連量產的機會似乎都沒有。然而還有一種類似的「氫燃料電動汽車」鑽了空子,以日系車企為主的企業對於這種車熱度很高,原因只是因為在化油器時代日本儲備了過量的鉑(製造化油器需要消耗鉑)。但是很可惜高效率且不受溫度影響的電噴技術快速淘汰了化油器,以至於消耗鉑的需求非常迫切了。而消耗的理想方式正式電解水制氫,或者製造“燃料電池堆”使用,氫燃料汽車與“水氫車”有什麼不同呢?
氫燃料電動汽車的本質:增程式電動汽車,其核心總成包括三組。
燃料電池堆-發電
動力電池組-驅動
電驅系統
這種車實際只是比“水氫車”少了車載電解水發電系統而已,發電是搬到背後用電解水的方式取電,功耗與排放同樣非常之高。
所以氫燃料汽車的本質就是“水氫車”的簡配版,與其消耗數倍的電能實現很短的行駛里程,以數十克鉑為高代價製造一組發電電池堆,為什麼不把這些成本用作提升動力電池組的容量呢?這就是全球範圍內沒有哪些國家或地區接受“水氫車”和“氫燃料汽車”的原因,日本本土的氫能汽車保有量經過多年努力後也只有幾千臺而已。
總結:水燃燒後的產物,一種看似柔軟但是想要分離再次成為能源卻很難的物質。所以沒有理由把能源的研發方向轉向水,能透過自然資源無限且直接獲取的電能才有價值;比如光伏、地熱、水力、潮汐能、海洋能、生物質能以及核能等,這些自然界恩賜的能源可直接發電,汽車需要做的只是消耗這些電實現均衡而已。
-
4 # 要乃伊做特
因為水是人的生命源泉,假如把水作為發動機能源,先不說耗掉的水會還回來,至少水的價格就會被壟斷,人的命根子被掐住不是一件好事,還不如用油作為能源。
回覆列表
用低成本分解水中的氫和氧,轉化成能源,人類一直在研究探索。
會成功的。
我是看不到了。