这才是真正洁净而取之不尽的新能源,宝马公布全新氢燃料电池车
氢燃料电池(Hydrogen Fuel Cell)虽然成本仍然高昂,不过它确实被车界普遍认是是未来终极的替代性能源。除了丰田等车厂,我们也看到宝马同样看好氢燃料电池车的未来。虽然疫情打断欧洲车厂生产,不过宝马今日预告为下一代氢燃料电车池车i Hydrogen NEXT所开最新的氢燃料电池动力系统。
?宝马汽车表示,开发替代动力系统一直是宝马集团的首要任务,这家豪华车制造厂今日首次为i Hydrogen NEXT的下一代氢能源动力系统,首度公开研发成果,并透过视频进行虚拟的技术发表。
宝马研发部门主管Klaus Fr?hlich特别推出一部片段,来解说此一新的动力系统,Klaus Fr?hlich表示,我们相信未来?各种替代动力系统将同时存在,因为没有单一的解决方案能够充分满足全球所有客户的各种移动需求。而??从长期来看??,??氢燃料电池技术??可以相当合理地成为人们倚靠的动力系统组合??的第四大支柱??。
宝马对于氢燃料电池动力系统的潜质毫无怀疑,不过宝马表示要为客户提供一款采用氢燃料电池驱动技术的量产车,还需要等待一段时间,主要是因为目前还没有适当的构架,我们认为?要做为能源??载体,首先它必须具备具有竞争力的价格,并且要使用电力来??生产。然后,氢燃料电池动力系统,未来将主要用来供应那些不直接电动化的领域,像是长途重型运输。
Klaus Fr?hlich表示,?有关氢能源,?目前还缺乏??必要的基础设施??,例如要先建立泛欧洲地区的氢气加气站网络。然而,宝马集团目前正在推动氢燃料电池技术领域的开发工作。将等待时机成熟,届时基础设施和可持续生产的氢气供应都能到位,将会大幅降低制造动力系统的成本。而宝马集团已经将电池电动汽车推向市场,公司计划到2023年,将一共推出25款电动,其中至少有12款是纯电力驱动。?
宝马今日公布i Hydrogen NEXT下一代氢能源车的氢燃料电力总成的技术细节。宝马集团的燃料电池技术和车辆项目副总裁Jürgen? Guldner表示,宝马i Hydrogen NEXT的动力系统中的燃料电池系统,透过空气中的氢和氧之间的化学反应,来产生高达125 kW(170hp)的电能。这意味着车子只会产生水蒸气。
而电动转换器位于氢燃料电池的下方,该车款还配备一对压力700bar的氢气瓶,一共可容纳6公斤的氢气。总裁Jürgen Guldner表示,无论天气条件如何,此一系统都能确保证远距离行驶。充气只需要三到四分钟的时间。而第五代eDrive单元设置,最初配备在宝马iX3电动SUV,未来它也将移植到i Hydrogen系统车款之上。整个系统的动力输出达到374 hp。这种氢燃料电池技术目前已小规模地尝试用在宝马的X5之上,宝马集团计划在2022年推出。
除此之外,宝马也将延续和丰田之间的合作,为了确保在21世纪后半期能充分满足人们对于氢动力燃料电池车的技术需求,根据产品开发合作协定,两家制造厂将联手致力于燃料电池动力系统和氢燃料电池车适用可扩展的模块化元件。与丰田合作的燃料电池将将配置在宝马i Hydrogen宝马i氢下,以及燃料电池堆和宝马集团开发的整体系统。
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植物在地球上的储存量高达2亿亿吨,而且每年以1640亿吨的再生速度更新。就中国这样一个农业大国而言,年平均农业秸秆类物质就超过7亿吨。如果能通过生物技术,有效地将其转化为生物产品或生物能源,将大大促进中国农产品深加工业及农业产业化进程,使千千万万农民受益。总之,通过生物途径生产燃油,不但是扩大生物资源利用的一条最经济的途径,对需要大量进口石油的国家也具有重要战略意义。洁净的新能源——生物汽油,对越来越注重保护生态环境的21世纪来说,实在是一剂“良药”!
CH4·8H2O
“可燃冰”是未来洁净的新能源。它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
有些专家开玩笑说,由于油价太高,30年后,餐馆将成为大多数有车一族最爱去的地方之一了,因为在那里做菜用的植物油也可以给汽车加油,这种做法听起来似乎是玩笑,不过,到时这可能真是惟一的解决方法了呢。
从植物中获取各种能源是一种非常古老的方式,它伴随人类走过了几十万年。然而,现在人们用石化燃料代替了植物后,不少国家的农民就会把收割粮食后剩下的秸秆烧掉。但这是很可惜的,因为这不但会浪费能源,还会增加大气中二氧化碳的排放量,污染环境。现在,不少国家已经意识到了这点,重新开始把利用植物能源作为今后的发展方向。
几十年以后,当玉米油、大豆油代替石油,成为人们生活中不可缺少的一部分后,那时农民们将成为富有的“油类大亨”。也许他们现在还没有意识到这一点,但以后这将成为现实。
目前生物燃料的研究焦点还集中在乙醇上,乙醇是我们日常所喝的酒的主要成份,所以又叫酒精。但这并不是惟一的出路,也不是最好的出路。乙醇是通过植物发酵获得的,虽然它可以作为一种很不错的燃料,但它也有许多不足之处,比如它不像汽油那样具有爆炸性,而且它会吸收水分,容易引起氧化、生锈和腐蚀。假如经常用它来代替汽油使用,可能有天汽车会突然起火、油箱里长满铁锈,或者等着车被慢慢地腐蚀掉。
与酒精相比,植物油更是随处都可以见到和找到,是汽油的一种更为适合的替代品,因为它和汽油的化学组成结构一样,其分子都是由烃链构成的。一般汽油分子由7至10个烃链组成,烃链越短,爆炸性越强,其所能提供的能量也就越强。而植物油分子则一般由14至18个烃链组成。烃链太长是植物油取代汽油的一个不足之处,但通过一定的方式缩短植物油的烃链是有可能的。而且由于柴油分子是由15个烃链组成的,与植物油分子相似,所以,植物油的应用可以先从生物柴油入手。
植物在地球上的储存量高达2亿亿吨,而且每年以1640亿吨的再生速度更新。就中国这样一个农业大国而言,年平均农业秸秆类物质就超过7亿吨。如果能通过生物技术,有效地将其转化为生物产品或生物能源,将大大促进中国农产品深加工业及农业产业化进程,使千千万万农民受益。
除了上面说的用植物油替代石油外,美国一个名叫卡尔文的科学家在巴西发现了一种神奇的橡胶树,只要在这棵树的树干上钻个小洞,就可收获到大量的“柴油”,因而又称之为“柴油树”;澳大利亚有一种“古巴树”,从每棵树上每年可获得约25升燃料油,并且这种油可以直接用在柴油机上而不需特别加工;美洲香槐草是产于美国的一种杂草,它生长在干旱和半干旱地区,从它体内,每公顷土地可以收获约1600升燃料油。
还有一些藻类现在也是产油热点。这些“油藻”生长繁殖迅速,生存环境范围大,燃料油产量也很高。例如:在淡水中生存的一种丛粒藻,它们简直就是一台产油机,能够直接排出液态燃油。另外一些目前尚未发现有明显经济价值的藻类,我们也可以用它们来做沼气原料,而那些含糖量大的藻类则可以用来生产醇类作为燃料。
总之,通过生物途径生产燃油,不但是扩大生物资源利用的一条最经济的途径,对需要大量进口石油的国家也具有重要战略意义。洁净的新能源——生物汽油,对越来越注重保护生态环境的21世纪来说,实在是一剂“良药”!
可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O “可燃冰”是未来洁净的新能源。它是天然气的固体状态(因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。