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氫燃料動力電池汽車離我們還有多遠?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年12月29日  

氫燃料動力電池汽車有多遠


一些汽車工程師總是說氫是一種清潔燃料,氫燃料動力電池汽車將成為汽車愛好者的新寵。然而,就目前而言,氫燃料動力電池汽車的普及還很遙遠。


氫燃料動力電池是零排放的


氫不含碳,燃燒時不會出現以碳為基礎的溫室氣體,至少在發動機內部不會,這是汽油、柴油、煤油、天然氣和其他碳氫燃料所不具備的優勢,也是它作為一種運輸能源的吸引力的一部分。即便如此,假如用空氣而不是純氧作為氧化劑來燃燒氫,燃燒時仍會出現有害的氮氧化物,這與化石燃料并無本質差別。就氣體的危害性而言,氮氧化物比二氧化碳更危險。


這就是為何,盡管人們曾經認為,假如氫發動機投入生產,將比其他環保技術更便宜,但改進后的版本被大多數技術人員所拋棄。寶馬制造了幾輛氫動力超級跑車,卻發現它們并不比裝有催化轉換器的老款車更環保。


因此,研究人員正致力于開發氫燃料動力電池。氫燃料動力電池利用化學反應從氫中提取能量,而不是燃燒它來獲取能量。氫燃料動力電池出現能量的過程與電解水完全相反:電解水是將水分解成氫和氧。氫燃料動力電池只釋放水蒸氣和熱量。


燃料動力電池結構簡單。質子膜交換氫燃料動力電池具有正極和負極。電極由電解液隔開,電解液是涂有鉑鈀催化劑的聚合物膜;氫從燃料箱被抽到燃料動力電池的正極,而燃料動力電池的負極則充滿了從空氣中提取的氧氣。


在氫從正極向負極移動的過程中,催化劑從氫原子中提取電子,只允許氫離子(質子)向負極移動。氫離子進入負極區后,與氧原子發生反應,形成水分子。那些被質子膜排斥的電子被轉移到外部電路,當它們從正極移動到負極時,這些電子為連接到電路的設備工作(為加熱器、發動機、大燈等供應電力)。由于一個氫質子膜交換電池的輸出電壓小于1伏,技術人員不得不將幾個氫質子膜交換電池連接起來,形成一個有用的輸出電壓,使得氫燃料動力電池看起來像切片面包。


氫燃料動力電池的效率是內燃機的三到四倍。更重要的是,使用氫燃料動力電池的汽車是沒有重電池的電動汽車。因此,氫燃料動力電池的這一特性解決了普通電動汽車的兩個重要問題:有限的行駛里程和較長的充電時間。氫燃料動力電池汽車通過給油箱加滿氫可以行駛480多公里,加滿要5分鐘。而且,和電池汽車相同,氫燃料動力電池汽車是零排放汽車。


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