上海大众汽车推出的氢燃料电池轿车是如何利用氢气作为燃料的?
2023-04-20
更新时间:2023-04-20 18:00:18 作者:知道百科
>1.上海大众汽车[我国国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1—2001)中对汽车有如下定义:由动力驱动,具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆,主要用于:载运人员和(或)货物;牵引载运人员和(或)货物的车辆;特殊用途。]有限公司正推出氢燃料[燃料广泛应用于工农业生产和人民生活,能通过化学或物理反应(包含反应)释放出能量的物质。]电池轿车,用氢气[常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。]作燃料是利用
(1)1kg的氢气相比较1kg的其他燃料在完全燃烧[《燃烧》是由星梦工场文化传媒(上海)有限公司出品的战争剧,由吴斌执导,张桐、潘泰名、宋佳伦、曹苑、田子田等主演。]的条件下放出的热量较多,故用氢气作燃料是利用氢气的热值大的优点;
(2)3kg氢气完全燃烧放出的热量:
Q放=mg=3kg*1.4*108J/kg=4.2*108J;
则水吸收的热量为:
Q吸=80%*Q放=4.2*108J*0.8=3.36*108J,
水的质量为:
m=
Q吸
c(t?t0) =
3.36*108J
4.2*103J/(kg?℃)*(100℃?20℃) =1000kg.
故答案为:热值;1000.
日本马自达公司在其使用氢气与汽油两种燃料的RX-8跑车上安装了“RENESIS”氢气转子发动机[发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。]。
“RENESIS”氢气转子发动机是在普通型RX-8发动机外上,安装了4个氢气喷嘴的发动机。在使用汽油为燃料行驶时与普通RX-8车完全一样。
使用氢气为燃料行驶时,通过安装在“RENESIS”外壳上的喷嘴直接喷射氢气。由于氢气密度小,喷射量要比汽油多得多,因此每个转子燃烧室配备了两个喷嘴。
在使用氢气时“RENESIS”的最大功率为81kW,最大扭矩为120N·m。而在使用汽油时的最大输出功率[“输出功率” (nominal power),也叫做“标称输出功率”(nominal output power)。]与最大扭矩均与普通型RX-8相同。
由于是使用氢气,因此该车备有检测氢气泄漏的相关零配件。在驾驶座上,配备了切换汽油与氢气的切换按钮、储氢罐压力计、储氢罐温度计。
另外,除车身上有氢燃料注入口之外,还在后备箱里放置了储氢罐(最大350标准大气压),为确保安全,还配备了4个氢气泄漏检测仪以随时检测氢气泄漏情况。
此前有关氢燃料汽车,在新能源领域有着不小的轰动,一是日本丰田在2014年成功推出小型氢燃料电池汽车MIRAI,并在2016年2017年大规模构建氢燃料电池在社会公共出行的应用,二是这种加气只要十分钟,续航里程在700-1000公里,排泄物只有水的新能源车型能为民众带来绝大好处,还能够见一系列的可再生绿色生态能源。
前不久,汽车氪在对日本氢能生产加注,运输和储存最大合作商hydrognics进行专访后,网友提出了很多相关的问题,今日汽车氪小编进一步带领大家认识几种不用类型的氢燃料电池汽车。首先从能源储备方式来开,分为液化和压缩。
首款小型氢燃料电池汽车MIRAI就是液化型储备的。Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力,并分别置于后轴的前后。
液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似,但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟,在JC08工况下,Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。
Oiden公交车[公交车,又称公共汽车,城市客车,即巴士或大巴,是客车类中大、中型客车的典型车型,是为专门解决城市和城郊运输而设计及装备的商用车。]是日野与丰田联合开发的氢燃料公交车,目前这款公交车被投入到日本丰田市使用,此新型燃料电池公共汽车配备了8个高压氢气罐以及两个燃料电池堆和两个电动机。此公交车还具有一个特别的功能,在紧急情况下,可以给建筑物和其他设施提供电力,燃料电池组的最高输出功率为224kW(112kW*2),电机的最高输出功率为220kW(110kW*2),最大扭矩为670N·m(335N·m*2)。
另外,高压氢燃料罐的最高填充压力为70MPa,燃料罐的容积为480L。驱动电机的电池采用镍氢电池。
此外网友针对氢燃料电池系统有几个疑问,汽车氪通过Hydrognics相关资料引入为大家解答。首先,粉丝提出高压存储的氢燃料罐体不会不爆炸,爆炸威力如何?会不会像氢弹那么恐怖。
首先我们要了解一下爆炸的概念,爆炸有两种形式,第一种,是燃烧爆炸,气体聚集在一一定的空间内并且密度上升节后氧气后燃烧形成气体急速膨胀而形成的爆炸;第二种是气压爆炸,本身不燃烧,而是通过将气体压缩到一个很大的密度,由于罐体承压极限而导致的膨胀爆炸。乍一看,氢气是可以燃烧的,而且高压缩貌似会带来爆炸,看来粉丝们的关注不是多余的。
但是,科学的论证却并不是那么一回事。首先,氢燃料电池是运用质子膜进行逆电解反应,本身不是燃烧氢气。
氢气只有燃烧的时候才会爆炸,而氢燃料不是燃烧,所以在整个闭回路的过程中不会有燃烧的因素在其中。其次,无论是压缩还是液化,氢气在压缩领域有其独特的特性,那就是密度!氢气可以被压缩至一个很夸张的状态而保持稳定性,而且氢气由于密度极小的缘故及时发生气压不平衡也只会泄出,而不会淤积,并且以很快的速度上升至大气高层。
所以即使人为破坏罐体,甚至朝它开*也不会发生爆炸。所以在日常的使用中,即使发生撞击也不会发生爆炸。
所以,粉丝朋友想象中的氢弹画面并不会出现。其次,氢燃料会不会像电池那样有寿命。
当然这个问题汽车氪小编都不得不承认问得非常好。氢燃料电池虽然被称之为电池,但其的本质是一台化学的发电机,但是万事万物都有寿命,氢燃料也不例外,其用来发电的质子膜和电解槽都有一定的寿命,但是据目前来看其成本远远要低于传统的发动机。
而且安全和稳定性是极高的。而且目前从全球领域来看,氢燃料首先会被应用在公共领域,所以像纯电力驱动那样的寿命问题不会出现。
此前有关氢燃料汽车,在新能源领域有着不小的轰动,一是日本丰田在2014年成功推出小型氢燃料电池汽车MIRAI,并在2016年2017年大规模构建氢燃料电池在社会公共出行的应用,二是这种加气只要十分钟,续航里程在700-1000公里,排泄物只有水的新能源车型能为民众带来绝大好处,还能够见一系列的可再生绿色生态能源。前不久,汽车氪在对日本氢能生产加注,运输和储存最大合作商hydrognics进行专访后,网友提出了很多相关的问题,今日汽车氪小编进一步带领大家认识几种不用类型的氢燃料电池汽车。
(仅供参考:福建亚南集团氢燃料电池,亚小南为您解答4000-080-999)
首先从能源储备方式来开,分为液化和压缩。首款小型氢燃料电池汽车MIRAI就是液化型储备的。
Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力,并分别置于后轴的前后。液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似,但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟,在JC08工况下,Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。
Oiden公交车是日野与丰田联合开发的氢燃料公交车,目前这款公交车被投入到日本丰田市使用,此新型燃料电池公共汽车配备了8个高压氢气罐以及两个燃料电池堆和两个电动机。此公交车还具有一个特别的功能,在紧急情况下,可以给建筑物和其他设施提供电力,燃料电池组的最高输出功率为224kW(112kW*2),电机的最高输出功率为220kW(110kW*2),最大扭矩为670N·m(335N·m*2)。另外,高压氢燃料罐的最高填充压力为70MPa,燃料罐的容积为480L。驱动电机的电池采用镍氢电池。
此外网友针对氢燃料电池系统有几个疑问,汽车氪通过Hydrognics相关资料引入为大家解答。首先,粉丝提出高压存储的氢燃料罐体不会不爆炸,爆炸威力如何?会不会像氢弹那么恐怖。
首先我们要了解一下爆炸的概念,爆炸有两种形式,第一种,是燃烧爆炸,气体聚集在一一定的空间内并且密度上升节后氧气后燃烧形成气体急速膨胀而形成的爆炸;第二种是气压爆炸,本身不燃烧,而是通过将气体压缩到一个很大的密度,由于罐体承压极限而导致的膨胀爆炸。
乍一看,氢气是可以燃烧的,而且高压缩貌似会带来爆炸,看来粉丝们的关注不是多余的。但是,科学的论证却并不是那么一回事。
首先,氢燃料电池是运用质子膜进行逆电解反应,本身不是燃烧氢气。氢气只有燃烧的时候才会爆炸,而氢燃料不是燃烧,所以在整个闭回路的过程中不会有燃烧的因素在其中。其次,无论是压缩还是液化,氢气在压缩领域有其独特的特性,那就是密度!氢气可以被压缩至一个很夸张的状态而保持稳定性,而且氢气由于密度极小的缘故及时发生气压不平衡也只会泄出,而不会淤积,并且以很快的速度上升至大气高层。所以即使人为破坏罐体,甚至朝它开*也不会发生爆炸。所以在日常的使用中,即使发生撞击也不会发生爆炸。所以,粉丝朋友想象中的氢弹画面并不会出现。
其次,氢燃料会不会像电池那样有寿命。当然这个问题汽车氪小编都不得不承认问得非常好。
氢燃料电池虽然被称之为电池,但其的本质是一台化学的发电机,但是万事万物都有寿命,氢燃料也不例外,其用来发电的质子膜和电解槽都有一定的寿命,但是据目前来看其成本远远要低于传统的发动机。而且安全和稳定性是极高的。而且目前从全球领域来看,氢燃料首先会被应用在公共领域,所以像纯电力驱动那样的寿命问题不会出现。
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