寫(xiě)稿
投稿
氫能源汽車(chē)是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車(chē)，在汽車(chē)行業(yè)內(nèi)方興未艾。作為一種新能源車(chē)型，充能時(shí)間短，只需要5分鐘，而充滿(mǎn)卻可以行駛1000公里。但是當(dāng)前市面上的氫能源汽車(chē)基本上都是氫燃料電池汽車(chē)，氫燃料電池汽車(chē)需要通過(guò)催化劑鉑把氫氣轉(zhuǎn)化為電能。對(duì)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(jià)格十分昂貴，這未免有些得不償失。
氫氣內(nèi)燃機(jī)早就有前人提出并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。1841年，英國(guó)就率先發(fā)布了一個(gè)用氫氧混合氣體工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的專(zhuān)利，21世紀(jì)以來(lái)，不少像福特、三菱、馬自達(dá)、FEV等車(chē)企和零部件供應(yīng)商都在研發(fā)氫氣內(nèi)燃機(jī)，也出現(xiàn)了一些概念產(chǎn)品；一部分氫內(nèi)燃機(jī)甚至還進(jìn)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(yùn)動(dòng)版，還參加了“富士SUPER TEC 24小時(shí)耐力賽”。但是這些歷史都證明，氫氣內(nèi)燃機(jī)相比于燃料電池可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，其能量轉(zhuǎn)換效率較低，如此使用實(shí)在太過(guò)奢侈。那么，出現(xiàn)這種情況的原因是什么？
1、氫氣內(nèi)燃機(jī)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(dòng)車(chē)不相上下。而且，這輛汽車(chē)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(chē)性能更好，豐田的MIRAI可以?xún)?chǔ)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(jiàn)，燃料電池效率比氫內(nèi)燃機(jī)要高得多。這主要是因?yàn)闅錃獾捏w積能量密度和點(diǎn)火能量低，燃燒速度太快，因此氫氣內(nèi)燃機(jī)不能像普通汽油車(chē)一樣，通過(guò)提高壓縮比來(lái)提升動(dòng)力和燃燒經(jīng)濟(jì)性。
2、氫氣內(nèi)燃機(jī)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(jī)卻要比氫燃料電池汽車(chē)的安全性差一些。就是因?yàn)闅錃庥梅肿拥男问礁街诰哂袧B透性的薄膜上，然后從燃料電池的陽(yáng)極進(jìn)入，氧氣則從燃料電池的陽(yáng)極進(jìn)入。之后由催化劑鉑發(fā)生作用，讓陽(yáng)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(jī)則不同，因?yàn)闇囟冗^(guò)高，所以很容易提前點(diǎn)燃?xì)錃夂涂諝獾幕旌蠚怏w，甚至在進(jìn)氣門(mén)還沒(méi)關(guān)閉之前就點(diǎn)燃，從而出現(xiàn)回火、爆燃這些危險(xiǎn)情況，還會(huì)出現(xiàn)爆炸。
所以，氫氣內(nèi)燃機(jī)這條路線基本上已經(jīng)被否定了，主要還是因?yàn)闅錃鈨?nèi)燃機(jī)終究還是內(nèi)燃機(jī)，就算是研究了上百年的汽油內(nèi)燃機(jī)，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(jī)遠(yuǎn)不如氫燃料電池更有潛力。
當(dāng)前氫燃料電池汽車(chē)也面臨著很多的問(wèn)題，例如氫氣如何大規(guī)模運(yùn)輸和儲(chǔ)存，這些問(wèn)題都亟待解決。氫燃料電池汽車(chē)要想普及，任重而道遠(yuǎn)。
