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氢能源汽车续航衰减严重,氢能源汽车续航衰减严重吗

交换机交换机时间2024-10-12 14:41:35分类氢能源汽车浏览20
导读:大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于氢能源汽车续航衰减严重的问题,于是小编就整理了2个相关介绍氢能源汽车续航衰减严重的解答,让我们一起看看吧。为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?解读丰田如何对抗燃料电池中的化学衰减?为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?看问题不能光……...

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于氢能源汽车续航衰减严重的问题,于是小编就整理了2个相关介绍氢能源汽车续航衰减严重的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?
  2. 解读丰田如何对抗燃料电池中的化学衰减?

为什么不直接发展氢气发动机汽车而发展氢燃料电池汽车?

看问题不能光看表面哦,是的表面上氢气可以直接燃烧污染。然而我们知道氢的制备还是非常困难和高成本的,因为电离需要消耗大量电力,这本就会产生相当大的成本。用一个高成本去解决一个高成本这显然不是解决问题的方法。其次,氢常温是气态的而且密度低,不可能天然气那样使用普通气瓶装氢气(装不了多少),只能靠压缩成液态或靠特殊合金存储,这也都变相提高了成本和难操作的程度(液态氢温度在零下250度以下,常温极易流失),所以呢这个氢气直接燃烧才是能源多转化了一次的高成本做法。氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置,电能不会像燃烧那样除了产生动能还产生大量热能,电能的效率会更高。综上就是原因啦。

大家都从效率上讲了氢燃料电池,或者叫氢燃料发电机优点,这里就不多讲了。氢燃料发动机除了效率低,水对发动机腐蚀等问题外,它的排放并非只有水,还存在其他石化燃料发动机排放中的其他污染物。众所周知,空气中氧的比例为21%,氮的含量为78%,氢燃料发动机内,氢和纯氧燃烧的同时,高温高压下,氧和氮会生成氮氧化物,理论上讲,产生的比例和石化燃料产生的是一样的。而氮氧化物排放的危害,可以自己百度一下。所以说,氢燃料发动机并非干净的发动机。

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(图片来源网络,侵删)

直接烧氢气那和烧汽油有什么区别?而且氢气的保存条件比汽油高的不是一两个等级了,成本也不能比;燃料电池并不是直接燃烧,而是通过氧化还原反应来利用反应中的电子流形成电能。大概是这样吧

氢燃料电池其实是翻译错误 氢燃料发电机才是正确的,就是一个发电机,氢燃料的发电系统国外在很多地方都作为最稳定的发电系统在使用

例如美国加州的几次飓风造成的全境电力中断,只有氢燃料的发电机依然继续工作

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把这个氢燃料发电机小型化放到车子内,就是成为氢燃料引擎车了,加上储氢罐就能够提供氢气进行发电,氢气用完了,再去充氢气就可以了

这个应该是高中知识哈。要明白这个问题,你首先得知道,电动机的效率在96%以上,发动机效率在40%以下。第二,燃料电池是一种直接将化学能转换为电能的装置。第三,也是最重要的一点,燃料电池效率可以达到95%以上。明白这个,我们再来说。

如果你将氢气直接用于以动机,顶天45%效率。且技术成熟

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一般燃料电池,经过电动机,效率轻松上90%。但技术不成熟。

如果你是工程师,你会怎么选择

解读丰田如何对抗燃料电池中的化学衰减?

为了解决上述问题,降低燃料电池电解质膜的化学衰减,提升电解质膜的使用寿命,丰田在最新公开的一篇专利中公开了一种利用两种不同自由消除剂(分别为主自由基消除剂和副自由基消除剂)来消除自由基的技术,主自由基消除剂用于将自由基还原为离子,同时自身从还原体(A)变为氧化体(A),副自由基消除剂用于将主自由基消除剂的氧化体(A)还原为还原体(A),同时副自由基消除剂被氧化为氧化体(B),并且氧化体(B)也可以被膜电极组件内的还原剂(如氢、电解质的分解生成物即甲酸等)还原为还原体(B)。由此,只需要小剂量的自由基消除剂就可以有效的消除膜电极组件中的自由基,并且由于副自由基消除剂作为助催化剂用于再生主自由基消除剂,通过两种自由基消除剂共存提高了主自由基消除剂的再生速度,提高了主自由基消除剂的利用效率。

为了实现主自由基消除剂能够被自由基所氧化,副自由基消除剂能够被主自由基消除剂的氧化体所氧化,并且被氢和甲酸还原,对于主自由基消除剂和副自由基消除剂的再生与氧化还原电位关系如下图所示:

1+1>2?看丰田如何对抗燃料电池中的化学衰减

由上图可以看到,氧化还原对(B)的氧化还原电位比所述氧化还原对(A)的氧化还原电位低,且比甲酸的氧化还原电位高。由于膜电极组件中含有过氧化氢,不能使用芬顿活活性大金属离子作为氧化还原对,如Fe离子(Fe2+、Fe3+)、游离的Cu离子(Cu+、Cu2+)和游离的含V离子(V2+、V3+、V4+、VO2+、V5+、VO2+)。

为了提高自由基消除剂的效果,自由基消除剂的氧化还原电位最好高于0.64VvsNHE且低于1.76VvsNHE。

自由基消除剂示例

丰田在专利文件中进一步公开了符合条件的自由基消除剂的示例。

作为自由基消除剂发挥功能的金属、金属离子或金属氧化物包括:Ag+/Ag2+(1.98)、Co2+/Co3+(1.92)、Au+/Au(1.83)、Ce3+/Ce4+(1.72)、Ni2+/NiO2(1.59)、Ni2+/Ni2O3(1.75)、Cr3+/CrO42-(1.45)、Cr3+/Cr2O72-(1.33)、Pr2O3/PrO2(1.43)、SbO+/SbO3-(0.68)、Bi3+/Bi2O5(1.76)、BiO+/Bi2O5(1.61)、Mn2+/MnO2(1.23)、Ir/Ir3+(1.156)、铁吡啶络合物离子。


到此,以上就是小编对于氢能源汽车续航衰减严重的问题就介绍到这了,希望介绍关于氢能源汽车续航衰减严重的2点解答对大家有用。

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