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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量产 日本的问题,于是小编就整理了3个相关介绍氢能源汽车量产 日本的解答,让我们一起看看吧。
首款氢能源车产自哪国?
首款氢能源车产自日本。在2002年,丰田公司推出了世界上第一辆氢能源车Mirai,该车采用燃料电池技术,以氢气为燃料,排放的是水蒸气,无任何污染物,被称为“零排放车”。随着环保意识的不断提高和氢能源技术的不断发展,氢能源车也逐渐成为汽车行业的热点和发展方向。
首款氢能源车是日本产的。
日本是世界第一大汽车生产国,同时其也是全球氢能源领域的领头羊,拥有多项世界第一。2021年,日本正式进入了"氢能汽车时代",而丰田、本田的氢能汽车已经正式量产,绝对是世界第一。
世界上第一款量产的氢燃料电池车是现代汽车于 2013 年推出的途胜 FCEV。途胜 FCEV ***用了高压储氢罐储存氢气,通过氢燃料电池发电来驱动电动机,从而推动车辆前进。途胜 FCEV 的储氢罐可以储存 5.6kg 的氢气,可以在充满氢气的情况下行驶 435 公里。
日本终于放弃了氢燃料汽车,谁将是新能源霸主汽车?
日本没有放弃氢燃料汽车,一方面,他们积极推动技术储备,开展深度研发;另一方面,逐步推动氢能源汽车商品化,进入部分应用领域。至于未来哪种新能源将成为主流,取决于哪种技术最先成熟,现在来判断谁是新能源霸主,为时尚早!
氢燃料技术是否值得推广,现在还有待商榷
氢燃料汽车和电动汽车究竟谁才是未来,这个问题困扰了很多汽车爱好者。
然而却不难解读,只需要搞懂三个知识点即可。
1.氢从哪来?
制氢的方式主要还是以常规燃料为主,常规燃料指煤炭、石油和天然气,都是不可再生的化石燃料,在使用过程中还都会造成污染物的排放;用这种方式制造的氢再用于汽车,这无疑是把污染从终端转化到源头,如果源头的排放过多则没有实际意义。最终剩下的清洁方式就是电解水制氢,可是制氢所消耗的电能太多;电解一公斤的氢大约消耗六十度的电,而一公斤氢在汽车上只能反应出大约二十度的电,只能满足普通代步车行驶一百公里左右,这是对电力***的巨大浪费。
作为电力大国的我们面对极端高温天气都要无奈地拉闸限电,对于工业生产产生了一定程度的影响,当然也起到了去垃圾产能的作用;只是电能的缺口还是有的,如果用电解水制氢的话,未来的电力缺口只会更大。
所以就不如直接跳过电解水制氢的步骤,把电直接充到电动汽车里,这样就能减少三分之二的浪费了。
2.氢要如何用?
两种方式,其一是比较原始的“燃烧做功”,也就是像CNG的天然气出租车一样使用;氢气可以燃烧,但是内燃机的燃烧效率还是太低,以目前的技术还做不到让内燃机的热效率超过50%,这是一道坎;用于直驱车辆的内燃机能达到平均35%的热效率就算非常之高了,大部分都只是30%左右,充其量是极限超过40%。
选择走氢燃料电池技术路线而对锂离子电池汽车不怎么上心的日本,为什么在29ss苍龙级潜艇上用上锂电池?
日本研发新型吸氢合金失败,担心稀土被卡脖子,最终放弃燃料电池方案
首先29SS(平成29年度潜艇***)是日本海上自卫队的下一代常规潜艇项目,他是作为苍龙级潜艇的继代者而推出,而非现在的苍龙级潜艇,苍龙级潜艇的对应项目名称是16SS(平成16年度潜艇***)。
▲29SS想象图,该潜艇已经开工,***2022年下水
29SS最初是******用燃料电池技术作为AIP不依赖空气推进模块的,***使用燃料电池+锂电池+柴油机的复合动力方案。燃料电池虽然储能密度高,但是不能进行反向充电,需要进行加氢的方式充能,在潜艇上是作为AIP不依赖空气情况下的应急动力来源,所以其与锂电池其实并不冲突。但是在2018年进行的高效储能和供电系统评估中,日本删除了在29SS上使用燃料电池的***,***用大量的锂电池+柴油机的布置方案,放弃了AIP技术,潜艇在水下完全依靠锂电池储能进行工作。
▲直到2018年日本的29SS都***使用燃料电池作为AIP动力来源
根据日本方面的说明,部分原因是日本进行的下一代AIP技术研究(燃料电池)中,关于新型吸氢合金方面重大失败。之前燃料电池的吸氢合金需要大量使用稀土,不仅价格昂贵,而且供货来源存在不稳定性因素(说白了就是世界85%的稀土产量在中国)。所以日本从2005年开始投入巨资进行新一代吸氢合金研究,不过依然失败,再加上中国大幅度削减稀土出口,难免让日本感到不安。
▲高性能吸氢合金需要铌、锆等稀土中提取元素作为催化剂,以及稀土提取成泥状金属作为氢化反应剂。而不使用稀土元料的六边形金属晶体,不仅吸氢能力只有其1/6,而且体积越大,活化越困难。所以民用汽车可以用六边形金属晶体结构代替以减少稀土用量,而军用产品要想保证性能,很难。
燃料电池是依靠氢和氧反应产生电能,因而有个很大的危险因素,储存和工作过程中会产生氢泄露。所以需要吸氢金属控制氢气释放,防止氢气泄露事故。氢气是一种极危险不稳定气体,爆炸阀值低到4.1%,对于潜艇这种密封场所来说,更容易发生氢气累积事故。2000年[_a***_]库尔斯克号核潜艇爆炸事故就是鱼雷上的过氧化氢燃料泄露,分解产生氢气导致爆炸,并殉爆了整个鱼雷舱。2017年阿根廷海军圣胡安号潜艇也是铅酸蓄电池电极电解液体产生氢气,导致爆炸沉没。所以对于潜艇使用燃料电池方面,吸氢金属是个无法绕开的必需项。
▲当年被炸的四分五裂的库尔斯克号核潜艇
另一方面日本锂电池技术上非常强,可以说是世界上绝对的领先,其在锂电池方面地位甚至远超其在燃料电池方面的地位。日本本身就是最先发明现代锂离子电池并进行工业化的国家,1991年,日本索尼和旭化成商业化了第一款钴酸锂电池,旭化成工业株式会社研究员吉野彰也因此荣获2019年的诺贝尔化学奖。直到现在,日本依然霸占世界高端锂电池市场,比如特斯拉的锂电池供应商就是松下。所以日本在这方面技术实力强劲,潜艇使用锂电池的性能、可靠性和安全性都有较大保障。
日本在2018年下水的苍龙级潜艇凰龙号是世界上第一艘***用锂电池代替铅蓄电池的常规潜艇,日本声称凰龙号潜艇在不增加重量和体积情况下,电池储能能力扩大到原先的三倍。显然日本是在凰龙上试验锂电池,并取得令人满意的结果之后,两者此消彼长之下,最终选择放弃燃料电池方案,增加锂电池数量,完全以锂电池作为水下活动供能来源。
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