「充氣5分鐘,續航1000里」的汽車了解一下?
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關於燃料電池汽車的工作原理及其優劣勢
隨著我國新能源汽車補貼政策的推出,電動汽車產業快速的發展起來,混合動力車和純電動車可以說是家喻戶曉。然而,同為節能環保汽車的燃料電池汽車卻鮮為人知。這是因為燃料電池車在市場上銷售時間短,車種也非常有限,所以很多人對它了解甚少。因此,我想在這裡簡單地給大家介紹一下燃料電池車的結構原理和特徵。
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燃料電池車的原理
上面第一張圖為燃料電池汽車的運作原理解說圖,第二張圖是燃料電池的發電原理解說圖。
一般的汽油車是以汽油為燃料發動引擎,而燃料電池是一種將燃料的化學能,透過電化學反應直接轉換成電能的裝置,只要不斷地供應燃料,就會持續地輸出電力。燃料通常是氫氣、甲醇、乙醇、天然氣或其他碳氫化合物,氧化劑則可以用空中地氧,而副產物是熱、純水或叫少量的二氧化碳。如上圖所示,將氫氣注入燃料電池,通過燃料電池產生電力,從而發動馬達。
純電動汽車(EV)和燃料電池汽車一樣,二者都不使用引擎,而是採用馬達。而EV與燃料電池汽車的決定性區別是,EV使用的是蓄電池,而不是燃料電池。
燃料電池本身可以發電,繼而給燃料電池車提供動力,而蓄電池本身沒有發電的功能,只是把電力儲存在蓄電池中,用蓄電池中的電力來發動馬達。
此外,還有一種節能環保車:混合動力汽車。混合動力車是位於油車和電動汽車之間。由於它同時搭載了引擎和蓄電池,所以可以使用汽油或者電力來發動車輛。
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主流燃料電池汽車廠商
豐田燃料電池汽車「MIRAI」於2014年12月15日在日本上市,燃料電池汽車的知名度和關注度也隨之提高。隨後,本田技研工業在2016年3月10日正式宣布,名為"CLARITY FUEL CELL"的燃料電池車正式開始以租售的形式上市。除了豐田和本田以外,作為進行燃料電池車的研究和開發的汽車製造商,日產汽車也是赫赫有名。 在2018消費電子展上,韓國現代汽車也正式發布了Nexo氫燃料車型。該車電動機最大功率為163馬力,峰值扭矩395牛米,0-96km/h加速時間為9.5秒,最高時速160km/h。NEDC工況續航里程約805公里。在今後的文章中,將會為大家分別詳細介紹這幾個具有代表性的汽車製造商。
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燃料電池車的優缺點
根據燃料電池汽車的原理,我們來看看燃料電池車有哪些優勢和弊端。
當你看了優勢,你就會明白「為什麼政府和汽車製造商在普及燃料電池車?」;但你看了弊端,你就會理解「有這麼多好處的燃料電池車,為什麼推廣普及卻很難進展?」
另外,對於大多數人來說,「燃料電池汽車」還是一個全新的車型,有不少人對其安全性抱有疑問。因此,在了解其利弊之後,本文還將總結燃料電池車的安全性。讓我們一起往下閱讀吧!
3.1
燃料電池汽車的優點
隨著豐田、本田和日產等世界性汽車製造商多年的研究和開發,燃料電池汽車已經具備了極大的優勢。
比純電動車的續航時間和行駛距離長。根據數據顯示,充氫3到5分鐘,車輛可行駛300-500公里,真正意義上實現了「充氣5分鐘,續航1000里」。
與電動車不同,不需要充電。一般電池是將能量儲存於電池本體中,用完後即捨棄,或充電後再重複使用。燃料電池是由燃料中的化學能提供能源,它並不含再電池本體結構中,因此只要持續不斷地供給燃料,燃料電池便可以不停發電。
二氧化碳零排放,對全球氣候變暖不產生影響
與普通汽油車相比,能效提高了2倍以上。因為燃料電池直接將燃料中的化學能轉換為電能,和一般傳統的發電方式不同,故不受卡諾循環的限制,理論上轉換效率可達80%)
燃料電池本體在發電時,不需要移動機件地配合,因此沒有噪音,行駛時十分安靜
在行駛過程中,排放的只有水(水蒸氣),有利於環境
通過使用輔助電源可以增強啟動能力和響應能力
不僅僅是普通的個人乘用車,巴士也已經開始使用燃料電池
不排放一氧化碳和浮游粒子狀物質(PM)等有害氣體
燃料氫來源極廣。只要含有氫原子的石化能源如石油、天然氣、煤炭、沼氣、酒精與甲醇等,通過一個轉換器,都可作為燃料電池的能源進料。目前更由利用高壓鋼瓶或金屬氫化物等儲氫器材支撐的儲氫卡匣,成為燃料電池店裡組,可取代一般的蓄電池。
3.2
燃料電池汽車的缺點
接下來我們來談談關於燃料電池汽車的弊端。與其說是缺點和問題,不如說這些是我們要去面對和克服的課題。
這些難題大多與成本有關,特別值得關注的是最後一個關於「加氫站」的問題。
在補貼和減稅等政策下,價格方面並不是問題,一般用戶都能夠入手一台燃料電池汽車。
加氫站作為「汽車加油站」,如果沒有合理分布建設,對於燃料電池汽車的普及來說,可以說是一個難以逾越的障礙。
具體來說有以下幾點:
燃料電池價格昂貴
氫氣的儲藏和運輸成本高
對比普通汽油燃料車,續航能力一般
行駛時的聲音太安靜(行人不易注意)
需要建設完備的加氫站網路來滿足廣大用戶加氫的需求
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關於事故的風險和安全性
首先,氫氣罐是十分結實的,當專用感測器感覺到氫氣泄漏時, 它會通過關閉氫氣罐的閥門來自動停止氫氣的供應。
其次,當氫氣泄漏時,如果專用的感測器沒有啟動,氫氣的供給也沒有停下,為了不使車內的氫濃度升高,氫氣會被釋放到車外。
由於事故造成的車輛燃燒等原因會使氫氣罐被火焰包圍。在這種情況下,罐內的壓力提高,為了而不引起爆炸,通過安裝在氫罐的熔塞閥可以將氫排出到外部。此時,氫氣也是從車身後面斜向地面方向釋放出去。
從氫氣罐的設計來看,燃料電池汽車還是比較安全的。
- END -
那麼問題來了,你充氣5分鐘,加班狗又能去哪兒呢?
充氣5分鐘,通勤足夠用
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