氢能源汽车的优点和缺点
氢能源汽车的优缺点:1、优点:燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快;2、属于不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源;3、发热值高,除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的;4、缺点:就是价格过于昂贵,氢能作为汽车新能源只能是氢燃料电池车,最大的缺点就是燃料电池过于昂贵;5、目前一个50kw的燃料电池成本价大概是100万人民币,没人能够接受,50kw是什么概念,相当于汽油机1.0L的排量,现在1.0L排量的汽车多少钱啊,光一个电池就要十几辆汽车的价钱。
氢能源汽车优缺点如下:
1、优点:燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快;氢在燃烧之后只会产生水,而且燃料电池没有回收的问题,氢燃料电池车在环保方面可以做大真正的零排放。
2、缺点:就是价格过于昂贵,氢能作为汽车新能源只能是氢燃料电池车,但是氢燃料电池技术难度大,开发出来的电池价格也是过于昂贵。
@2019
氢燃料电池车有望成为未来汽车发展的方向!燃料电池车会是未来的风口么?氢能被称为“终极能源”其未来的产业化有无限的想象空间。但是目前制约氢能源产业发展的最大障碍不是技术而是基础设施建设,尤其是我国央企中石化等正在对加油站合建加氢站的问题进行全面的布局。预计后续加氢站的建设会在我国取得突飞能进的结果!
氢燃料电池汽车一定会成为未来的主流新能源车。目前主要发展的方向是氢燃料电池汽车,丰田已经有成熟的汽车产品上市销售了,续航超500千米。下图为丰田MIRAI燃料电池汽车。
1.氢气属于二次能源,易获得。氢气属于二次能源,产生途径很多,可以电解水制氢,也可以通过化工产生的副产物获得,取之不尽。即使在自然资源匮乏的地区也可产氢,也有多种途径获取氢气。
2.存储运输方便,零排放。氢气易于储存和运输,可以通过汽车或者管道等多种途径运输。作为汽车燃料被使用时,没有燃烧过程,只是电化学催化反应,将氢和氧结合生成水,实现零排放,符合绿色地球的发展理念,未来有很大市场潜力。
3.续驶里程长,加氢方便。氢燃料电池汽车加氢和传统汽油车一样,几分钟就可以搞定,十分方便。一次加氢,可以满足500公里以上的续驶里程,与传统车不相上下,无里程忧虑。下图为正在加氢的汽车,跟加油一样简单快捷。
就目前,氢燃料电池主要存在的问题是成本太高,配套缺失。这些随着技术的发展以及国家的政策支持,是很有机会得到改善和发展的。未来汽车市场,一定会有氢燃料电池车一席之地。
氢能源致命缺点
1、国内对于氢能源的研发以及推广都尚在起步阶段,而之前氢能源试用车发生泄漏引起爆炸,所以就没有在家用领域继续推广。不过在公交车上的应用开展顺利,部分地区已经在道路使用了。
2、氢能源的提取本身也要来源于其他地方。比如消耗电能电解水产生,或者从其他气体反应而来。这当中消耗的电能或产生的其他有害气体并不少,综合来看性价比很低且优点存在风险。
3、储存氢气条件严苛。由于氢气的分子机构,导致它不像其他气体那样容易被压缩。通过管道运输,这又是一笔巨额成本。
4、续航不够。加氢站的人说车辆每次加满氢气,理论上可以达到300公里的续航,但是实际上只能开到170-200公里。
氢能源不能在家用车领域推广的原因还有加氢站的数量问题,加氢站的建设成本远高于加油站或充电站。纯电动汽车在国内以及发展多年,中长途的出行依然绕不开充电问题。何况国内的加氢站非常有限,只适用于在固定路线,因此我们国内先施行氢能源的公交车。
氢能源汽车发展前景与现状是非常不错的。
《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出,若要实现2060年碳中和目标,氢能将在重工业、运输、建筑供暖等难以脱碳的行业发挥重要作用。氢能源的“多元化应用”主要包含四个重点领域,这四个应用领域也是紧密相关,制氢、储氢、用氢环环相扣。
虽然在乘用车领域,氢燃料电池汽车已经输给了纯电动汽车。但氢气能量密度高、转化效率高,它燃烧产生的能量是同等重量石油的3倍,煤炭的4倍,电化学反应中,化学能转化为电能的效率超过80%。所以在中重型车辆、大巴、卡车等新能源客货车辆、船舶、航空器等,氢能源将更有优势。
制氢是氢能源发展的绊脚石:
氢能源致命缺点在于制氢的成本高,经济效益及环保效益低。氢气是二次能源,不能再自然界中拿来即用。根据2020年的数据显示,中国氢气制取还是以“灰氢”为主,“蓝氢”为辅,“绿氢”占比过低。煤炭制氢、天然气制氢、工业副产制氢分别占比达62%、19%、18%。
对于燃料电池的安全性,氢云链认为,从目前市场上使用的情况来看,还是比较安全的,只是在充能和氢气保存方面存在着一些问题需要技术攻关克服。
下面,氢云链大体在3个方面,介绍下氢燃料电池在安全方面的现状:
(1)产业标准:
在车载储氢系统领域内,早已存在各种标准,包括我国的国标、ISO标准、美国SAE标准、日本JIS标准等。标准中不仅定义了压力数据,同时也规范了安全性能(具体安全性能包括应力、腐蚀、泄漏、震动等规范及实验方式),在标准层面已经保证了安全。
(2)阀门自动控制系统:
氢燃料电池汽车使用的氢气浓度比为99.99%,远高于遇明火爆炸的4.0-75.6%浓度比,如果遭遇来自外界的明火燃烧,系统则会自动关闭多级阀体。当车载检测系统侦测到储氢罐或管路出现氢燃料泄漏,控制系统会即刻关闭氢气输出,避免与氧气混合,确保不会自燃。
(3)储氢罐结构设计及应急处理系统:
储氢罐本身也有着很高的强度,以丰田Mirai为例,储气罐由三层结构组成,最内层材料是高强度聚合物,中层是强化碳纤维和高强度聚合物的混合材料,外层是玻璃纤维和高强度聚合物的混合材料,静止状态下不会由罐壁泄露氢气,即使受到枪击被贯穿之后也能保持瓶体结构,使氢气泻出而不爆炸;在车辆着火的时候,一个叫易熔塞的阀门会受热熔化,强制性地按照一定速度排出氢气。
综上所述,由于氢气有快速逃逸的特性,泄压后不易燃烧或爆炸。
因此有业内人士提出,在极端汽车碰撞冲击情况下,可以通过监控关键部件加速度等指标,通过系统确认发生碰撞之后开启泄压阀释放氢气、降低气罐压力来避免爆炸。目前来看,实现量产的氢燃料电池安全技术成熟,使用安全有保障。丰田mirai工程师在访谈中甚至公开保证,丰田氢燃料电池汽车在时速80公里碰撞,气罐绝对不会爆炸。