关于氢燃料电池需要知道的一切

2018-09-25      2901 次浏览

您可能听说过人们谈论氢气或燃料电池汽车,并想知道它们是什么。只在排气管上排放纯净水的汽车,与汽油或柴油车一样,需要相同的时间来装满油箱,并且具有相同数量的范围听起来非常棒吗?没有排放,没有范围焦虑,没有等待你的电动汽车充电...但与电动汽车,汽油或柴油相比,氢或燃料电池汽车的可行性如何?这是您可能想知道的一切。


显然,有电池电动汽车(EV)的替代品,称为燃料电池-或氢-汽车。它们究竟是什么?


从科学角度来说,燃料电池是一种以氢气为燃料的催化发电机。它的工作原理是威尔士科学家SirWilliamGrove在1839年发现的原理。然而,直到20世纪中期,燃料电池才真正成为一个可行的电力生产商。1955年,通用电气公司生产出第一个氢氧燃料电池,该电池的名称很长:质子交换膜(PEM)燃料电池。美国宇航局使用PEM燃料电池为60年代的双子座太空任务发电。从那时起,PEM燃料电池已用于所有燃料电池汽车。


氢燃料电池汽车是一种非常环保的运输方式吗?


是的,不是。是的,因为燃料电池具有令人愉悦的工程简单性;你从水开始,用水将过剩的非高峰电网电解成氢气和氧气,然后将水输送到燃料电池中,燃料电池会释放水和电。但是,我们目前距离那里还有很长的路要走,而且大部分氢气来自天然气,这是一种化石燃料,因此燃料电池只有很小的环境效益。


氢燃料电池汽车比电池电动汽车(EV)更实用吗?


它应该是,因为用氢气加油需要用汽油或柴油补充你的油箱,而燃料电池的范围通常大于普通电池电动汽车的范围。因此从理论上讲,燃料电池没有范围焦虑。然而,在实践中,英国只有12个加油站。尽管有政府部长的言论以及ITM等公司的最大努力,ITM最近与壳牌公司合作建立电解厂以供应可再生氢气加注站。虽然许多欧洲政府对汽车的氢燃料为零,但我们的政府却没有。


对于地球而言,电动车(EV)汽车比氢汽车更好吗?


没有一些汽车制造商声称的那么多。首先,用于给电动汽车充电的电力具有二氧化碳(CO2)贡献。去年,英国发电行业的二氧化碳排放量为470克/千瓦时,这意味着现代64kWh科纳电动汽车的二氧化碳排放量约为62克/公里。电池和驱动汽车的电机也存在其他问题。除了锂,电池和电动机充满稀有矿物和稀土金属。以钴为例,这是采矿铜和镍的副产品:典型的电池车需要5-10公斤。世界上超过60%的钴是在刚果民主共和国开采的,那里的童工现象普遍存在,环境控制很少。由于钴的稀缺性,过去两年价格翻了两番,从大约18,250英镑增加到每吨61,000英镑以上。还有一个问题是如何在电池寿命结束时使用电池。有些可以作为太阳能和风力发电的缓冲器具有第二次生命,但最终它们都被埋在地下以避免短路火灾。锂离子电池(用于电动汽车)的道德和可持续性也开始让汽车制造商感到担忧,他们正在研究替代动力系统的全部生态和伦理影响。相比之下,燃料电池可使用已知技术回收利用,因为它们使用铂催化剂,其在常规废气催化剂中使用的更加广泛。


氢不危险吗?它不是导致1937年兴登堡灾难吗?


关于导致兴登堡灾难的原因有各种各样的理论,但是大多数理论都认为氢气具有二次点火源。然而,加压氢气是危险的,并且在某些浓度下它会爆炸。但它会以低辐射热燃烧,这意味着除非你靠近它,否则你不会被烧伤。在大量的穿刺和破碎试验中,现代燃料电池汽车中的加压氢气罐迅速将气体排放到空气中。相比之下,锂离子电池可能会短路并进入所谓的“热过载”。当然,汽油和柴油车的火灾也不为人所知。


有多少辆燃料电池车?


不多。几乎所有的汽车制造商都对燃料电池有所了解,但很少有人坚持使用燃料电池,因为技术障碍已证明非常困难且成本如此之高。在50年代,美国的拖拉机由燃料电池驱动,但第一家使用该技术的汽车制造商是梅赛德斯-奔驰及其1993年的NecarI厢式货车。梅赛德斯随后通过各种A级车型将该技术改进为目前的B级燃料电池原型,称为F-Cell。福特和通用汽车在该领域取得了领导地位,直到日本和韩国参与其中。由于自身的石油储量很少,远东经济体已将燃料电池确定为可行的未来技术,现在丰田和现代有可以租赁的燃料电池汽车,或者在现代的Nexo的情况下,直接购买。然而,在接下来的几年里,我们预计梅赛德斯-奔驰,本田和通用汽车将出售燃料电池汽车。


应该买氢气车吗?


目前,技术和燃料太昂贵,而且没有足够的加油站,尽管这一切都可能发生变化。在遥远的未来,燃料电池可能就是答案,而且很难找到一家不同意的大规模制造汽车公司。麻烦的是,燃料电池已经成为现在已有30多年的历史,而且它们仍然没有真正到达实际的日常运输,而且有些人认为他们有可能错过替代燃料船。

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