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[汽车百科]什么阻止了氢气成为汽车内燃机燃料?

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目前炒的火热的新能源节能减排还是以“电”为核心,然而氢气燃烧只生成水,毫无疑问也是绝对的清洁能源,而根据CNG汽车的例子,现有车用内燃机不需要多大改动…
氢气很特殊,它是最小的分子没有之一,小到可以轻松渗透进材料分子与原子之间,尤其是金属,造成局部缺陷,产生氢泡,引起氢脆。储氢罐是可以用高分子材料做内胆金属外包加强(查了一下,厂商一般是用碳纤维做加强而不是金属,应该是塑形加工的问题),但发动机可没法用塑料做,燃烧环境总归是要用金属的,这就决定了氢气不适合直接用内燃机燃烧
气态的氢气能量密度并不很高,比天然气高,但远不如液态的化石能源,而且氢气需要高压容器承载
液氢能量密度很高,但液氢温度极低。如果是像液化石油气气那样常温高压保存,这个压力会大得难以接受;如果是保持低温储存,一方面是低温对材料要求很高(超低温环境会脆化),另一方面是其会长期蒸发耗损,通过蒸发潜热保持超低温,放几天车没气点不着火了这谁顶得住;还有一方面是保温需要的材料和结构厚度会很大,又把其高能量密度省下来的重量和体积给嚯嚯掉了
很多知友提到液氢没法常温保存,道理是这个道理,但室温高压条件下其实可以存在超临界态的氢,单纯以存储的角度上讲视为液态应该问题不大,密度要比气态大得多


大力出奇迹是可以压成接近液态的超临界态的,图源论文:超临界氢存储技术的研究进展
不过实际上室温存储超临界氢的应用我好像没看到有相关研究,文中存储超临界氢也是低温保存的,如果不行这部分我改一下
锂电池那叫易燃
氢气那可叫易爆啊……
如果真的了解这事,其实和日本掌握大量专利没关系,氢气不适合作为汽车能源。
能源密度低
氢脆
发动机材料
都是问题。
日本占用了大量的氢专利成果,却生产不出一辆便宜好用的氢能源车。
撞车了,电池出问题了,最多也就是附近烧两辆。
撞车了,氢气出问题了,车用氢气漏了着了,附近的氢燃料车连锁炸起来起来,场面不要太壮观——整条街一次性抹平。
更别提加氢站这种大当量的。
而且氢气还存在“氢脆”现象,用来普及做燃料……想想都刺激。
三个原因,氢能源汽车的路子是彻底走不通的,一点也不可能。
第一,氢气爆炸的威力太大了,怕。
剧烈碰撞的情况下,电车电池燃烧,最多是自己的车子烧掉了,车上人员生命损失,边上的车子一般是逃得掉的。
氢能源汽车,一般百公里耗费1公斤多氢气,加个十几公斤是正常的。
一公斤氢气爆炸的威力相当于25千克TNT炸药的威力
一车氢气加满,200多公斤TNT的威力
10公斤TNT,大约是一发重型炮弹155的装药
200多公斤炸药,相当于凝固汽油弹的威力
不管氢气多厉害,多有优势,联想到凝固汽油弹,我还是怕怕的。


换成航弹什么效果呢?
这是二战时候斯图卡轰炸机使用250kg航弹,装药量也就一半重量,轰炸出来的弹坑。边上的是火车。


第二,氢能源汽车一点儿也不环保,非常不环保。
氢气是哪里来的?
要不煤制氢,要不电解水,要不天然气
煤、天然气本身和烧油没区别,制氢的时候就会污染了。电解水说的过去没污染。
电解一吨水会获得111千克氢气,电解一吨水,耗电4400度,理论上是这样的。其实最少耗费5000-8000度电。
就算氧气卖掉补回来一点儿吧。
就算3000度电好不好。
111kg的氢气,大概跑一个一万公里吧。
3000度电,百公里10度电,够车子跑三万公里。
多耗费两倍的电去搞氢气,然后氢气加到发动机里面燃烧?
国际上现在氢气的成本约为3-5美元/公斤,加满一车50美元,我烧油不好吗?
为啥要去搞氢,搞电不好吗?


第三、国外发展氢能源的目的不是技术革新,也不是环保,就是日本欧洲要把车门焊死,尤其是日本。
欧洲和日本的新能源方案,很多都是围绕内燃机的,为什么?因为他们的内燃机先进
如果我们支持欧洲日本的方案,那么,我们的汽车产业就一直会被压在产业链下游
我们支持汽车方案百花齐放百家争鸣,但是我只支持弱化内燃机的方案。
为啥增程这么落后的方案是新能源?
因为他弱化了发动机啊。
为啥油混再先进也不是新能源,要上蓝牌?
因为你强化发动机啊。
我们需要的是弱化发动机。


我们支持氢燃料电池方向,氢气燃料电池本身就是新能源电池的一种


我们不支持氢内燃机动力方向,这种的不支持。


燃油车时代的车祸新闻:“今天清晨在大雾的恶劣天气下,xx国道xx路段发生连环追尾事故,超过二十辆汽车发生碰撞,五人重伤,十多人轻伤,事故正在处理中”
电车时代的车祸新闻:“今日在xx高架上发生一起追尾事故,其中一辆某品牌电动车在撞击后发生自燃,事故原因正在进一步调查当中”
氢能源时代的车祸新闻:“今日在xx高速xx段发生氢能源车连环爆炸事故,事故起因是一辆氢能源车被货车撞击引发氢气泄漏后爆炸,由于此路段氢能源汽车较多,爆炸引发相邻车辆相继受损爆炸,连环爆炸蔓延到三公里之外,伤亡人数暂时未知,xx路段现紧急关闭”。“现在插播一条突发新闻,幸福小区地下停车库发生严重爆炸,爆炸原因初步判断是由于一辆氢能源车倒车时误踩油门撞击立柱,随后发生氢气泄漏,由于现场处置不及时,地下车库发生剧烈爆炸,继而引发附近氢能源车连环爆炸。目前伤亡不详,据知情人士透露,部分承重立柱受到结构性破坏,整栋楼或已成危楼,本台持续关注”
1、爆炸极限。氢气这玩意儿属社牛,空气浓度4~75.6%混合都能炸,怕不怕?(已修正数值)
2、氢脆效应。分子太小对金属无孔不入四处破坏,在复合材料没出来前,金属压力容器和阀门管路,怕不怕?
氢除了环保、能量密度高之外,在工业应用中一身的缺点。
储存
氢气的密度非常低,需要高压或者低温条件下进行储存。高压储存需要更加坚固的储氢罐,而低温储存则需要更为复杂的氢气液化装置。
如果你对氢气的储存罐没有什么概念,我举一个类似的例子,你感受一下,我们常用的煤气罐的空罐重量在重量在16-17Kg左右,充气重量在14.5-15Kg左右,一半都是罐子的重量。
而且液化石油气的密度什么的比氢气高多了,也不需要什么低温高压的设备。


传输
管道怎么整,是不是也适用气罐车的方式进行。这个成本也海了去了。
安全
氢气极易燃,而且火势极大,如果氢气泄露或者泄漏引起火灾,会对人员和环境造成巨大的危害。
兴登堡还记得么,为什么一个飞艇时代就这么过去了。(当然也不能全怪氢气)。
制氢成本
目前综合制氢成本还是非常高的。


10-16元每公斤,看起来还好,但这只是在工厂端,一旦加上储存和运输的成本,就翻了好几倍。


跟汽油或者电比起来,其实没有多少胜算。
而且一个重要的问题是,目前制氢的方式还是很不环保的,大头还是煤制氢


根据能源转型委员会(ETC)的报告,全球生产灰氢的成本目前在0.7至2.2美元/公斤之间,具体数值取决于不同国家的天然气或煤炭价格。在此基础上安装CCS装置,变成蓝氢,成本将会必然超过灰氢,而最清洁环保的绿氢成本约为3-5美元/公斤。
市场经济
目前汽油、柴油和电能等传统的能源已经形成了完整的产业链和市场体系,而氢燃料的市场尚未完全形成,目前氢气的成本远高于传统燃料,这也限制了氢能源的普及。
我用地图搜了我所在城市的加氢站,结果很令人意外,是一个也没有,虽然是个二线,但怎么说也是一个人口千万的省会城市。


汽车性能
目前有两个路线,一个是氢气内燃机,一个是氢燃料电池,
可是目前来说,这两者的性能都不太行,不管是加速,续航,还是安全性都有待考量。
用车成本
以上所有的原因加在一起就体现在了用车成本上。
比如深蓝SL03氢电版的价格是66.99万,纯电版的不过20万。你要是买个增程版,不过16万元,剩下的50w,就是加98号汽油都够你加到下辈子的。


你是消费者,你会选哪个?
当然长安出氢电版肯定也不是为了卖的,更多的还是技术积累。
也有一种可能,氢气会直接干掉汽油和电驱市场,那就是如果有人发现了一种催化剂,撒到水里,就可以自动分解成氢气和氧气。
当然真的有这天的话,不只是汽车市场,整个人类的发展估计都要完全改写了。而这人,将会成为圣人。
特斯拉自燃问题已经让人口诛笔伐了,
但是,你愿意你家隔壁停着一辆特斯拉,还是一辆磁力棒?
氢气这玩意,在空气中的爆炸浓度范围极广,极易燃易爆,一根烟头就能炸,而且能量密度极高,爆炸威力一般可以“当量”来描述
除了储运的安全问题解决不了外,还有俩重要问题:
1,比油贵的多。当前主要制取方式是石化燃料裂解还有水煤气什么的,剩下的少数是电解水,再加上储运成本高,价格相当感人。充电车或者混动车好歹有使用成本优势,好歹网约车、出租车司机大力带头力推,而氢车一公里一块都够呛,补贴不仅得补车价,还得补后续使用成本,这谁受得了。
2,最迫切的污染是粉尘、硫化物、氮化物造成的城市低空污染,至于什么温室气体什么的往后稍一稍。也正是如此插混车可以上绿牌,因为城市低速拥堵路况通勤时,车主有条件用电肯定用电,不会在大街上烧油。等离了人口稠密的城市,污染物容易散逸,就不是问题了,爱污染污染,沙漠天天pm2.5爆表,爆就爆了。氢车的环保,意义不大。而且就算考虑了碳排放,以当前制氢的方式,在碳循环层面上,氢气环保个卵,核聚变发电出来了再说吧。还不如欧洲白皮搞出来的可再生汽油,或者烧木柴。
所以,氢车对于插混车,基本上没有任何优势。
这玩意从一开始就不靠谱,小日本原设想什么核电大规模电解制氢,这是什么科幻剧情? 结果311大地震下来直接闹弃核了,搞笑呢。真要是国策,那现在应该大造核电。
不知道2023年了还搁这嘴硬氢车还有啥意义,除了短视频受众什么人还能信这玩意?
LNG加气站、CNG加气站。
都比氢燃料靠谱,和氢比起来,也没啥明显劣势。
目前北方都很成熟,南方市场不清楚。
液化天然气(LNG)的主要成分是甲烷,还有少量的乙烷和丙烷。
压缩天然气(CNG)指压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气,压缩天然气与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷.
甲烷=CH? 含不少氢呢。
多数人一生都不会知道有一种奇怪的现象--"氢脆",就是在600度高温时候氢气与金属开始发生反应,就像煤炭燃烧一样,还能产生热量,你说神奇不神奇!被氢脆的金属用锤子一敲立马碎成渣渣,再把这些渣渣加热高温800度以上,氢气又跑出来了,渣渣又还原成了金属粉末。
因为贵,还能有啥原因,其他都是次要的。
其次能量密度低,管子重量占大头。
谁说氢气发动机没有排放?理论上汽油柴油燃烧不就是生成二氧化碳和水吗,也很清洁啊。实际上氢气燃烧也会有氮氧化物排放除非你自带纯氧,这个又更贵了。
以前重大车祸是公交车几十人死光了,或某超载200吨让桥断了死亡几十人
这在氢气车时代屁都不是。
想象一下装载100吨氢气的运输车爆炸名场,
我写科幻小说中,152搞不定的怪物就用这种玩意搞定,
不敢想象它真诞生在现实中会有多恐怖
在储存氢的过程中大家就会逐渐发现,最佳的氢容器是特么碳链或者碳原子……兜兜转转发现答案全在题面儿上
只不过包装材料火力有点儿旺,喧宾夺主了
氢气的来源。氢气说来很易得,但实际上并不容易。很多人以为电解水是主要的氢气来源,但实际上电解水非常耗电,所以现在工业用的氢气绝大多数来源是石油化工和天然气化工的副产品,本质上还是以化石燃料为基础,所以现在的氢气实际上大部分都是所谓的“脏氢”,而不是理论上0碳排的电解水制氢(实际上电解水制氢也要看电的来源,而考虑到现在全世界绝大多数的电实际上还是火力发电,所以即使是电解水制氢,也不一定是“干净”的氢)。氢气的储存和运输。氢气是密度最小的气体,这也就意味着,同样体积的氢气实际上分子数很少,而无论是内燃机模式的烧氢还是燃料电池模式的氢氧反应,都需要消耗大量的氢气。这也就意味着想要达到有经济效益的储运氢气,必须要压力容器,而压力容器从来都是一个危险的设施。而且,光是储运还不够,氢能源车总要面临补充氢气的环节,而且是频繁补充。每次补充都是在连接、断开一次高压气路,这对普通人来说是很危险的行为,即使是经过完善设计的加氢设备,也难免磨损和失效,所以氢能源无法普及这也是主因之一。氢脆。氢脆是指氢气与金属长期接触后,尤其是在高压环境下长期接触后,对金属产生的一种类“腐蚀”的负面影响。而且最致命的是,氢脆不止发生在普通钢材中,氢同样会对铝合金、高级钢材、不锈钢,甚至钛合金发生氢脆反应,这就限制了高压储氢设施的使用寿命和材料选择。现在市售的少量氢能源车,其储氢罐都明确表明了使用寿命,通常是10-15年,罐体也混合使用了金属和复合材料,这对长期使用来说将是个不小的维护成本。内燃机模式的氢动力并不是完全的零排放。对内燃机模式的氢能源车来说,由于存在高温高压的燃烧室,必然会导致氮氧化物的排放,所以内燃机模式的氢能源车并不是完全意义上的零排放车。燃料电池并不能算非常可靠的部件。用燃料电池直接让氢氧反应,放电并排出纯水,理论上是个完美的零排放循环。但实际上,燃料电池本身并不是一个特别可靠稳定的设备,尤其是车用燃料电池基本都是质子交换膜燃料电池,其交换膜虽然耐用但比较脆弱,而车辆运行难免颠簸、经受频繁的高低温循环,甚至发生事故,这些都对燃料电池是负面影响。
总的来说,氢能源车理论上是完美的用车模式,但理论往往偏离实际,所以氢能源车大规模实用化的路还非常遥远,至少2030年前都不现实,甚至2040年前都不现实。
更致命的是,由于这种不现实,导致资本对氢能源车的押宝越来越少,所以氢能源车技术难点的突破甚至有点越来越远的趋势,在这种趋势下,有可能氢能源车永远都不一定能够普及。
但谁又能说的准呢?
特斯拉等一票新势力之前,没有人能预料到电动对内燃机的取代速度竟然如此迅猛。
氢能源车能否普及,最终也就是需要几个技术难点的突破而已。
至于何时突破,由谁突破,那就很难说了。
目前的技术,不是直接烧,当燃料用效率太低,已经被放弃了。
最新的技术是用电堆发电,直接打入氢气,没有机械运动进行电化学反应。效率比热机高一倍多。
即便是这样,电解水制氢,然后再拿氢发电。结果是3份电换一份电。这还不算运输氢气的消耗。图啥呢?
另外,氢太轻了,目前最结实的70Mpa压力的罐子,一大罐子才1kg多一点,才能跑100㎞左右,够干啥的。
要知道,把氢气压缩到70Mpa,就要消耗很大的能量,完全是浪费啊。
至于直接燃烧氢气,用活塞发动机,这个效率还要更低,这个技术路径已经被放弃了。
氢原子太小了,还极其容易失去电子,失去电子的氢就是一个质子,它可以游离在所有物质的的分子间隙,这导致氢极其难以储存,金属会因为空隙中的氢变多发生氢脆,导致应用非常困难。
氢气确实是最清洁的能源之一,也是汽车的理想能源之一。
但是氢气汽车,是绝对不可能被普及的。
其中最大的原因,就是安全性太差。
氢气是小分子,渗透能力非常强,存储液态氢气本就是很难的事情,何况还要装在车里长途奔波,所以这个存储成本会哗哗往上涨。
另外,民用汽车几乎肯定会下地下停车场的,如果氢气汽车在地下停车场发生泄漏,只需要一个小火星,就会发生氢气爆炸。
轻则停车场被毁,重则房倒楼塌。
如果这个停车场,停了几十台氢气汽车,其中一台发生了泄露引起了爆炸造成连锁反应,那方圆几公里,都可能被摧毁。
我记得有一个小孩,捡了一个超市开业时用来挂条幅的氢气球,回家后发生了泄露引起爆炸,最后造成2死3伤,新房被毁的严重后果。一个直径不到1米的气球,能装几升氢气?一台汽车存储罐存储的氢气恐怕会是其几百上千倍。
就这玩意儿,国家敢普及吗?
这还只是意外,如果有人以此做非法活动呢?你想想,恐怖不?
单就氢气的来源来说,目前国内的(小范围)突破可能有两个。
一个是利用天然气管道掺氢输气,氢气含量做到了 20% 的比例。西气东输一年千亿立方,假设利用率 1/10 也有百亿立方的规模。粗略认为三千个立方氢气相当于一吨汽油(按一立方氢气发电 1.5 度,一吨汽油发电四千度),那就是相当于 300 万吨汽油……好像不太够。(之前看错液氢和氢气,离谱,跪了)
二个是镁基固态储氢,适合终端使用。氢气与镁生成镁化氢之后,水解就会释放 13%(重量)的氢气,含氢量高。而且镁化氢常温常压很安全,除了怕水。做成氢罐的形式,体积能量密度与汽油基本接近。
人类造出过的最大飞艇兴登堡号使用的就是氢气。
20万立方米的氢气,在短短42秒的时间内全部烧完了。
氢燃料是液化氢,一旦出现事故,直接体验三十秒极速火化。。。
这玩意儿太容易爆炸了,恐怖分子以后都不用汽车炸弹了。氢能源车本身就能改造成一个大炸弹。
抛开储氢的难度不说。
氢气的主要来源就两个,一个天然气,一个电解水。
利用天然气生产的氢气做燃料,你为啥不直接烧天然气呢?
利用电解水的氢气,你为啥不直接用电呢?
丰田的氢(燃料电池)动力汽车,
本来俺是想下手买一辆的。


丰田Mirai(广府话“未来”, ミライ )
是一款氢气燃料电池汽车,也是全球首部商业贩售的氢气燃料电池汽车。
Mirai车款在2014年11月洛杉矶国际车展中亮相。
2016款Mirai在燃料全满的情况下可以跑502公里(312英哩),让Mirai被EPA评为最具燃料效率的氢气燃料电池车。
Mirai 于2014年12月15日开始在日本销售,售价670万日元(约合57,400美元)。
美国上市时间2015年8月,尚未扣除奖励下每台售价57,500美元。
2022年冬奥会和冬残奥会延庆赛区使用的212辆燃料电池车,赛后被用于区内、与市区连接的公交服务用车。截至2022年10月底,这批氢燃料电池公交车行驶里程累计超过了600万公里。



https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=d5bd6344a09856120e4035f91213cd52

什么阻止了氢气成为汽车内燃机燃料?
汽油价格没有如约
涨到 3 美元一升。
三元锂电池的安全性都让人不放心,现在大量用磷酸铁锂电池取代,这氢气罐子就是炸弹,这谁敢用?
三元锂自燃,还有个几十秒分吧钟让人逃命,氢气爆炸就直接挫骨扬灰了。
研究生做的是储氢材料,目前已经在行业工作了三年。对氢能行业有一些了解,发现很多人对这个行业误解还是挺深的,竟然都和氢弹联想起来。
首先题目讲的是“什么阻止了氢气成为汽车内燃机的燃料”,所以我们要先回答这个问题。借鉴一下我前两年发的一个回答,就是燃料电池和氢内燃机的优劣之分,里面有个大概的了解。https://www.zhihu.com/question/482393630/answer/2083076804?utm_campaign=&utm_medium=social&utm_oi=69800357265408&utm_psn=1689594060065705985&utm_source=zhihu
现在是2023年,这里再解释一下,其实目前氢内燃机各个主机厂都在涉足,已经有好几个推出了好几个商业化的氢发动机。所以,内燃机上氢气技术上并没有多难。详细的优缺点可以看我之前的回答,就是上面链接这个。
这里再补充一些车载储氢系统相关的。很多人谈氢色变,甚至都和氢弹联想起来,这个就比较夸张了。
因为工作原因,对燃料电池的储氢系统了解一些。车载储氢系统可以分为气瓶,气瓶目前商用车主流用的是35MPa的3型瓶,就是里面是金属,外面碳纤维缠绕的方式,乘用车一般是70MPa的四型瓶,内部是高分子材料,外面碳纤维缠绕,比较轻。气瓶上有瓶口阀和尾阀,尤其是瓶口阀,是比较关键的零部件,两个阀里都有TPRD,就是当温度过高的时候,比如汽车着火,玻璃泡自动破裂,气瓶开始放气,这个过程不涉及啥电气控制,就跟以前家里的保险丝一样,当温度过高会自己破裂。整个气瓶总成量产之前都需要做强制认证的,比如火烧试验,就是正儿八经把气瓶扔火里烧,检测其是否正常泄压。
还有一点,从原理上讲,就算泄压出来的氢气点燃了,气瓶也不会爆炸,因为气瓶内部是高压,氧气无法进入气瓶,等氧气能进去了,气瓶内压力早已泄到正常压力了,这时候就更不可能爆炸了,爆炸效果也极其有限。这点来说,汽油车更危险,因为氧气是可以进入油箱的。
再者是撞击,之前听说小日子用枪打气瓶,也没出现爆炸,其实原理一样,有这么大的压差,氧气无法进入气瓶,除非气瓶无法正常泄压,所以气瓶一般有瓶口阀和尾阀,瓶口阀是连接整个氢路的,尾阀是担心屁股那儿烧了,温度无法传递到瓶口阀的TPRD,所以尾阀也有个TPRD,火烧超温就泄压。
再说说现在锂电的问题,其实锂电着火也比较麻烦,一般电池包都是ip67防水的,又在隐藏在底盘,着火了很难通过外界喷水进入电池包。现在有想法是在电池包盖板没埋设一种消防液体,叫什么忘记了,反正专门应用于锂电消防的,检测到温度异常,在电池包内部浇灭。还有一种路线是在电池包骨架或者盖板内埋设管路,然后汽车预留接口,着火了消防车直接连接该接口进行注水灭火。
总之,现阶段没有对锂电车的有效灭火,只能尽量不让其影响到周围。
最后再说两句,其实阻止氢能发展有很多原因,最大的问题是经济性,氢气的制储运成本都挺高的。目前电车如火如荼,并不是时候与之抗礼。加上国家层面对电车的政策远远高于氢能,这里面又有很多角度,比如产业升级,燃料电池车的技术专利多集中于日韩,国内产业技术存在差距,贸然大规模推进燃料电池车,必然受他人制约,相比之下锂电不存在这个问题。现在更像用时间换技术,用市场培育技术。
宏观上讲,氢能还是很不错的,作为一种储能,其应用场合其实非常广,比如欧洲的取暖,夏天发电制氢存到冬天用,这样就摆脱了天然气的卡脖子,比如工业领域的使用、分布式储能发电、火车、航空航天亦有尝试。燃料电池车其实只是非常小的一种场景。
看过一本书,说有个社会调查,百分之70多的人认为氢气是危险的,也有百分之四五十的人愿意尝试氢能的交通工具,虽然还有很大一部分人不愿意,但是这二者的比例差也凸显了大众对我们这种氢能行业相关的技术人员的一种信任。
氢气的物理性质是氢气商用的头号敌人。
首先就是氢脆的问题,这就导致压力高一些的储氢罐,不能用钢瓶。用复合材料的储氢瓶,在内部钢结构失效时,依然是无法使用的。
所以这个瓶子,理论上得聚合物+钢+聚合物,包三层。生产成本比传统的钢瓶天然气罐高得多。
其次氢气密度极低,所以你想使用就得加压。这个压力相比天然气高得多,也就是对整个罐体的密封件和燃料管路的密封提出了极高的要求。(而且由于燃料管路的压力和瓶子一样大,所以管路也不能是纯金属的,一样得三明治)。这就说明,氢能源车制造成本不可避免的上升了。
然后,氢气的发动机技术并不理想,如果用传统热机模式,水蒸气会带走大量热量,热效率提升依然有限,氮氧化物依然会生成。必须要燃料电池才能有更高的效率,而燃料电池并不适合机械能直驱车辆,反而是电驱动车辆。也就是说,前置科技依然是电车。。。而且相关专利过于集中在某个国家,最好是在其专利有效期即将结束时候,开始研发。
最后一点。氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%(体积分数)。意思是氢气与空气混合时,氢气体积占比在上面的范围之内,遇火爆炸。
0度环境标准大气压下,氢气密度是89.9g/m3 ,也就是说一般情况下25立方的空间里,只要混入90g的氢气,就有遇火爆炸的可能。
另外氢气的特性是,密度低,在空气中会向上运动,所以会堆积在建筑的屋顶。这也是为什么福岛三座核反应堆都被氢气炸翻了屋顶。
所以氢能源车出于安全考虑,不能停在通风不良以及其他有可能形成“氢气收集器”的有顶结构下面,也就包括了地下停车库。
所以氢燃料车更适合用重卡去试水。而考虑到以上问题,除非氢能源在运营过程中表现出更低的成本,否则很难去考虑取代。
一、能量密度低,储运成本太高,所有的管路都得是特制材料。
二、易爆炸,安全隐患极大
4%~75%浓度都是易爆区间,氢气分子又小,几乎不可能不泄露,要是一堆氢能源车停地下车库,后果多可怕不敢想。
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