最近我們可以看到越來越多有關燃料電池的消息,但是燃料電池的原理?燃料電池到底有多節(jié)能?就讓我們一一為大家解答。
燃料電池車真的燃燒氫氣嗎?
不是,燃料電池車利用氫氣產(chǎn)生電能,然后電能驅(qū)動電機帶動汽車行駛。
那么,氫氣是怎么發(fā)電的?
中學化學課講過:電解液通電后會產(chǎn)生氫氣和氧氣。燃料電池的內(nèi)部進行的就是該反應的逆反應。
汽車燃料箱里的氫氣被導入到燃料電池組,并在這里和空氣中的氧氣相遇。當氫氣、氧氣共同暴露在電解液時發(fā)生反應,生成水和電流。
每塊燃料電池都具有陽極(也是氫氣進入燃料電池的入口)、電解液(反應場所)和陰極(是氧氣進入電池的入口)。一塊燃料電池不足以帶動整臺車,所以廠家會將多塊燃料電池堆疊起來,套在一個看上去像蓄電池的殼體中。所以你也可以簡單地將它看作普通的電池。
氫氣從哪來?
氫元素是地球上大量存在的元素,在水、天然氣等資源中都有氫元素的存在,只可惜它們都是以化合物的形式存在的。
目前,工業(yè)使用的大部分氫氣來自天然氣,此外氫氣還來自于水解和生物甲烷反應。
既然制取氫氣也需要耗費能量,那么它的意義在哪?
這是個微妙的問題。像汽油一樣,氫氣也是一種能量載體。通過燃燒,汽油產(chǎn)生出用于驅(qū)動內(nèi)燃機的熱量和高壓。相比之下,氫氣和氧氣結合產(chǎn)生出用于驅(qū)動電機的電能。
煉油的過程也耗費大量能源,但是汽油作為歷史很長的車用能源大家用得不是也好好的嗎?也沒有人質(zhì)疑它的生產(chǎn)效率。如果石油儲量無限、污染可以忽略,那么汽油可能就被一直使用下去了。
制取氫氣也是類似。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了通過風能和太陽能制取氫氣的方法,會大大降低氫氣的長期成本。
另外汽油價格為每加侖3.5美元,可以驅(qū)動汽車行駛50英里。一公斤氫氣價格5美圓,但新涌現(xiàn)的燃料電池汽車可以用一公斤氫氣行駛70英里。
但是如果我們用風能和太陽能發(fā)電,分解氫氣,那干嘛不直接用那些電能驅(qū)動汽車(純電動汽車)?
好問題。沒錯,純電動汽車EV具有價格較低、使用方便的優(yōu)勢,只需插上插頭就能充電,但是它也有兩大局限:一是行駛里程,2014款特斯拉Model S是EV中行駛里程最長的,單次可行駛200英里,但是相比之下,本田FCV燃料電池車可以輕松達到300英里的續(xù)航里程;二是充電時間,本田FCV加氫過程僅需3分鐘左右,但是特斯拉Model S即便是在特制高流量充電設備上,也需要一個小時才能充滿。所以,在新的電池設計面世之前,氫氣是更好的選擇。
豐田是唯一的提供燃料電池汽車的企業(yè)嗎?
錯,豐田甚至不是第一個提供燃料電池汽車的企業(yè),許多其他廠家都曾在歷史上開發(fā)過類似車型。但是,由于生產(chǎn)成本過高,這些原型車和少量的測試用車都沒能獲得大規(guī)模成功。
豐田僅僅是宣布會在2015年發(fā)布價格合理的燃料電池車,這都要歸功于深入的研發(fā),所以新車價格才能從十萬美圓降低到七萬美圓。
本田和現(xiàn)代也計劃在明年推出各自的相應產(chǎn)品,到時候誰強誰弱還不一定呢。

電池網(wǎng)微信












