氣候變化正迫使人們尋找替代能源來減少碳排放。一種越來越流行的解決方案是由氫產生的能量。

日益嚴格的排放標準使得汽車製造商在汽車上增加了小型電動機來輔助燃燒裝置。這是為了減少對環境有害的廢氣的產生，同時有助於降低因違反規定而支付數百萬元罰款的風險。第一輛大規模生產的氫動力汽車是豐田Mirai未來組合。

這款車的概念車從1992年就開始研發了，這也表明了這項技術在系列化使用之前還有很長的路要走。

如何在汽車上使用氫能源?

氫是宇宙和地球上最常見的化學元素。作為一種推進系統，它已經被用於火車和汽車。最近，它還被用於航空領域。在汽車應用中，它有兩種用途。

• 第一種是可以作為傳統發動機的燃料，在燃燒室中燃燒。

• 第二種方法是在燃料電池中使用氫來產生能量驅動電動機。

駕駛時，駕駛員不會感覺到與汽油動力汽車有任何區別。最大的變化是環保方面，因為氫能源汽車不會排放任何有害物質。那麼這樣的成本是多少呢？很遺憾，答案並不樂觀。用氫能源開車100公里，大約需要60元人民幣。但是當氫能源在汽車工業中更為普及的時候，價格肯定會下降。

在往復式發動機中使用氫的主要問題是它的過早點燃。這是因為氫的點火能量非常低，可燃性範圍很廣。除了這兩樣東西，氫氣燃燒時，空氣中會產生少量的氮氧化物，對我們的健康不是很好。幸運的是，產生的量對環境沒有負面影響。

氫能源汽車構造

如何儲存氫氣？

這也是一個難題。無可否認，在0攝氏度時，液態氫的體積比氣態少846倍，但它吸收了大量能量，因此必須冷卻到-253℃。這意味著汽車必須定期啟動。據計算，大約9-14天后，液態氫將變成氣體並從罐中逸出。

使用燃料電池的車輛都有儲存壓縮氫氣的容器。它們是圓柱形的，類似於用於液化石油氣燃料的那些。對於氫氣，設計在使用的技術方面更加先進。內層由鋁或鋼(約佔總重量的20%)製成，而外部則覆蓋了複合塑料。

所有這些使得儲罐具有很強的抗機械損傷能力，並且重量相對較輕。本田FCX概念車就是一個很好的例子。那裡安裝了一個171升的儲罐，其中儲存的氣體壓力為35兆帕。這輛車可以行駛的公里數令人印象深刻，高達569.7公里。

加氫站

氫發動機是如何工作的?

氫發動機是如何工作的這個問題的答案基本上很簡單。在第一階段，化學元素從油箱輸送到電池，在那裡通常使用渦輪增壓器提供空氣。

第二步是將電流從電池傳輸到牽引逆變器，在那裡它被轉換成交流電。從那裡，它被轉移到指示器電機，這傳遞扭矩到汽車的車輪。

沒有燃料電池，整個過程就無法進行，它們是通過氫和氧的化學反應產生有用能量的電化學裝置。這種燃料電池有很多種，其中一個標準就是溫度。我們可以區分高溫燃料電池和低溫燃料電池。

高溫電池在600℃左右工作。他們可以平靜地使用低純度氫氣以及一些碳氫化合物，如甲烷。他們最大的優勢就是效率非常高。另一方面，最大的缺點是它們的高時間慣性，這也是我們無法在汽車行業使用它們的原因。這意味著我們不能馬上啟動它們。

這就是為什麼低溫電池被用在汽車上。它們不需要像以前那樣高的溫度，低至250℃。然而，有一個小問題，因為這裡需要純氫。一個明顯的優勢是不需要耐熱材料，這意味著安全和有利於在汽車上使用。

加氫就跟加油一樣方便

氫推進是未來的趨勢

不管我們願不願意，氫推進技術都是未來的發展方向。氫動力汽車，操作起來會更舒適。主要問題是“電力”中的電力補充。對許多人來說，這個過程耗時太長。加滿氫氣大約需要3分鐘，這與往油箱裡倒汽油差不多。專家們表示，這一點將說服人們更多地使用氫動力汽車，而不是電動汽車。

市場上的氫燃料汽車已經存在，現在我們正在等待石油公司的第一步行動，在他們的加油站推出這種可能性。希望它會越早越好，因為氫能源技術，確實是一個了不起的東西。