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3深层解说:电动车辆技术问题

4.需要解决的问题对于纯燃料电池车或基于氢能源的其他类型车,怎样合理控制制氢成本和建立社会网络化的 …

4.需求处理的问题

  关于纯燃料电池车或根据氢动力的其他类型车,怎样合理操控制氢本钱和树立社会网络化的储氢站是一个重要工程;在行进的汽车里怎样保存氢燃料也是一个重要课题。

  储氢技能根本上有三种,一是在超低温-253°将氢呈液态保存,二是用高压(约5000磅/平方英寸)紧缩气态氢,进步能量密度,三是用金属氢化合物在一般常温下贮存氢;具体来说,燃料电池电动车普及化路途上需求霸占的课题主要有:

  (1)氢气燃料的供给

  如前所述,燃料电池电动车以燃料的氢气与空气的氧气反响,以其产生的电力推进马达而得以行进。相较于传统电动车,燃料电池电动车的燃料电池可视为小型发电厂,且燃料电池电动车能够改进传统电池过重、电能容量及长期充电的缺陷,燃料电池发电可视为水电解的逆反响,发电过程中只要水份的排放,是清净的动力动力。而这些都依赖于氢动力的足够供给。

  以国外的景象为例:日本经济工业省本来预估2010年末,燃料电池电动车能够到达5万台,2020年到达500万台的方针,现在看来好像有些过热,各个车厂开端以较务实的情绪对应这件作业。Toyota预订2003年燃料电池电动车商品化,且期望将价格訂在日币1000万元以下才具产品竞争力。但短期内,燃料电池价格不易降至数百万日元内。同期从事研制作业的Honda、Daimler Chrysler、Ford等车厂都以为燃料电池电动车开展的难题是─氢气燃料的供给。特别是氢气供给站与氢气燃料的环境整备 (infrastructure)。燃料电池电动车能够纯氢气为燃料,抑或以碳氢系燃料如甲醇、天然气、汽油等经由重组获得富氢气燃料,其热值等性质虽各有所长,以贮存性与办理而言,甲醇与高品质的汽油经由重组好像较具优势。

  (2)燃料重组

  燃料重组,最大的问题在于重组过程中形成的高温现象,甲醇重组时温度约300℃,汽油重组时的温度则高达800℃(碳与氢分子键结强,不易打断),已经在路途行进测验(fleet test)的甲醇重组方法燃料电池电动车,由于高温而需求装备大型冷却电扇,产生令人不快的噪音问题,尽管静肃性 (如:马达工作等)仍较传统电动汽车优胜,但燃料重组时大型冷却电扇噪音问题亦不得不注重。并且大型冷却电扇亦会形成能量消耗,燃料重组方法燃料电池电动车因统筹动力功率与噪音问题,事实上、较Toyota 的Prius 的复合动力动力功率相异不大,看不出燃料电池电动车的明显优势。更何況燃料重组时并非百分之百的零污染,仍有必定量的CO2乃至NOx和SOx排出。以甲醇重组并完结日本路途行进测验的Mazda以为“唯有以纯氢气作为燃料的燃料电池电动车才具有挑战性!”甲醇与汽油重组衍生的各种问题,特别是高温,是燃料电池电动车普及化的一大妨碍。别的,高功率的重组器开发亦刻不容缓。

  (3)纯氢气燃料贮存方法

  纯氢气燃料,好像是燃料电池电动车未来或许普及化的燃料供给方法,但是氢气的贮存却是另一问题点。现在即使是气密性最佳的燃料容器,充气后长期放置很或许即漏失结束!

  氢气燃料贮存方法有高压储氢(compressed hydrogen gas),或许引发安全上的顾忌,理论上较高的压力储氢量越多,但高压储氢资料容器的价格昂贵,尤其是燃料电池电动车,这种移动式载具有必要考虑磕碰的安全性;低温储氢,要贮存氢气燃料于 -273℃环境,其所需低温贮存处理的能量消耗亦不容忽视,且应考虑前述漏失问题;较安全且可行的计划是储氢合金(metal hydride,贮存功率仍有极大的改进空间。

  (4)纯氢气燃料的制备

  按照日本经济工业省预估2020年到达500万台的燃料电池电动车方针,相当于一年需求37亿5000mm3的氢气,这样的消耗量单靠天然气提炼氢气是不或许契合需求,況且在精制氢气时亦会衍生必定数量的CO2排放,与下降CO2排放诉求的燃料电池电动车互为对立,其实仅仅CO2排放仅仅改变为燃料电池电动车以外产生的场所算了。

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