寫稿
投稿
氫能源汽車是以氫為主要能量作為移動的汽車，在汽車行業(yè)內(nèi)方興未艾。作為一種新能源車型，充能時間短，只需要5分鐘，而充滿卻可以行駛1000公里。但是當前市面上的氫能源汽車基本上都是氫燃料電池汽車，氫燃料電池汽車需要通過催化劑鉑把氫氣轉(zhuǎn)化為電能。對此，許多人大惑不解，氫氣作為一種燃料，為什么不能直接燃燒，反而要轉(zhuǎn)化為電能，并且鉑的價格十分昂貴，這未免有些得不償失。
氫氣內(nèi)燃機早就有前人提出并進行了實驗。1841年，英國就率先發(fā)布了一個用氫氧混合氣體工作的發(fā)動機的專利，21世紀以來，不少像福特、三菱、馬自達、FEV等車企和零部件供應(yīng)商都在研發(fā)氫氣內(nèi)燃機，也出現(xiàn)了一些概念產(chǎn)品；一部分氫內(nèi)燃機甚至還進行了量產(chǎn)，比如寶馬研發(fā)的燒氫氣的寶馬7系，豐田也研發(fā)出了三缸1.5T的氫燃料卡羅拉運動版，還參加了“富士SUPER TEC 24小時耐力賽”。但是這些歷史都證明，氫氣內(nèi)燃機相比于燃料電池可以直接將化學能轉(zhuǎn)換為電能，其能量轉(zhuǎn)換效率較低，如此使用實在太過奢侈。那么，出現(xiàn)這種情況的原因是什么？
1、氫氣內(nèi)燃機效率低
燒氫氣的寶馬7系可以容納8公斤的氫氣，但是燃料消耗量卻是3.7kg/100km，最多只能續(xù)航201公里，和一些微型電動車不相上下。而且，這輛汽車的加速性能也很差，輸出僅有260馬力，完成零百加速需要9.5秒。而氫燃料電池車性能更好，豐田的MIRAI可以儲存5.6Kg氫氣，加一次氫就能行駛1003公里，平均燃料消耗量才0.55公斤氫氣/100 公里，顯而易見，燃料電池效率比氫內(nèi)燃機要高得多。這主要是因為氫氣的體積能量密度和點火能量低，燃燒速度太快，因此氫氣內(nèi)燃機不能像普通汽油車一樣，通過提高壓縮比來提升動力和燃燒經(jīng)濟性。
2、氫氣內(nèi)燃機安全性低
雖然氫氣與汽油相比更安全，逸散速度快，不容易沉積。但氫氣內(nèi)燃機卻要比氫燃料電池汽車的安全性差一些。就是因為氫氣用分子的形式附著在具有滲透性的薄膜上，然后從燃料電池的陽極進入，氧氣則從燃料電池的陽極進入。之后由催化劑鉑發(fā)生作用，讓陽極的氫分子分解形成電流和水。由于氫氣的存在形式不屬于氣體或液體，所以不容易發(fā)生爆炸。而氫氣內(nèi)燃機則不同，因為溫度過高，所以很容易提前點燃氫氣和空氣的混合氣體，甚至在進氣門還沒關(guān)閉之前就點燃，從而出現(xiàn)回火、爆燃這些危險情況，還會出現(xiàn)爆炸。
所以，氫氣內(nèi)燃機這條路線基本上已經(jīng)被否定了，主要還是因為氫氣內(nèi)燃機終究還是內(nèi)燃機，就算是研究了上百年的汽油內(nèi)燃機，目前效率上限還是卡在50％左右，目前最高的熱效率就是45％，因此氫氣內(nèi)燃機遠不如氫燃料電池更有潛力。
當前氫燃料電池汽車也面臨著很多的問題，例如氫氣如何大規(guī)模運輸和儲存，這些問題都亟待解決。氫燃料電池汽車要想普及，任重而道遠。
