新闻详细

燃料电池的原理-氢氧燃料电池的原理

燃料电池的原理-氢氧燃料电池的原理

 2016-09-01
  导读: 燃料电池其实并不是烧氢气,而是让氢气经过含有催化剂的质子交换膜,在这里氢与外界吸入的氧结合,释放出电子。排出水蒸气。现在的技术已经可以做到以较低的价格,制作出可以长期使用的交换膜。

鉴于你可能并不了解燃料电池的原理,且容我简要介绍一下。

燃料电池其实并不是烧氢气,而是让氢气经过含有催化剂的质子交换膜,在这里氢与外界吸入的氧结合,释放出电子。排出水蒸气。现在的技术已经可以做到以较低的价格,制作出可以长期使用的交换膜。

按丰田自己的说法,现在的生产成本已经比他们刚涉足这领域研究时低了90%多。而且就像前文提到的,这个过程惟一的排放就是纯净水。同时氢是宇宙中存在最广泛的元素,连太阳主要都是由氢做的。氢进水出,似乎是无懈可击的环保解决方案。事实上丰田也一直在强调这一点。如果你看过他们的官方介绍视频就会发现,整个视频的主要内容就是他们强调把氢进水出的燃料电池用在了电驱车上,氢进水出很重要所以我们要再说一遍,为了防止你没注意到我们还要再说一遍……

但他们没告诉你的是:氢气从哪来——我知道自然界到处都是氢元素,但除了恒星内部外,没有哪里是有大量氢气存在的。燃料电池也不是随便拿什么含氢元素的东西就能驱动。

因为丰田对此避而不谈,所以只好由冷谈来告诉你:现阶段工业级别的制氢技术,效率普遍都极低(比内燃机都低),而且往往会在制氢过程中就产生碳排放——这可比丰田所说的氢进水出麻烦多了。

以目前成本最低的蒸汽甲烷重整法(SMR)为例,天然气和水蒸气加热到1100°C,配合金属催化剂会生成氢气和一氧化碳。这种方法生产过程中就会耗费大量的热能,而且生成的一氧化碳不利用就是有毒气体,利用了就成了温室气体二氧化碳。而且,有天然气直接烧不就完了,费那事干嘛?

不直接涉及温室气体排放的手段则有生物生成和太阳能/电能分解水等方法,如你所见,前者远没有沼气方便,后者则不如用电直接去驱动车。而且当代的燃料电池最高转化效率在60%左右,也就是说折腾了这一圈后,又得再损失40%才能发出电。这个模式的效率在纯电动车的发电-输电-充电-驱动模式面前简直可笑。

目前电驱领域最有发言权的人物之一,特斯拉的老大马斯克在被采访问道燃料电池车的问题时,也表示这种模式“非常蠢”(extremely silly).而且效率也不是燃料电池所面临的惟一问题。

大家都知道氢气是高度易燃易爆的,而且本身密度很低,所以需要安全可靠的高压容器来储存。你可能不知道的是,氢气还有一个特性是和一般金属接触时会使之脆化,称为“氢脆”。这要求氢气的储运要由特殊的有机材料或者合金材料制成的容器进行。

尽管现在这类容器在安全性和成本控制上已经有了很大进步,但和只需要密封和防高温的油箱或者锂电池相比,一个承压350个大气压(最常见的压力容器煤气罐只有10个大气压)还要防氢脆的容器几乎肯定会贵出很多——丰田的储氢罐是采用多层CFRP和凯夫拉的复合材料制成,想想这玩意会比你车上的铁皮油箱贵多少吧。

上一篇: 【大揭秘】丰田氢燃料电池车不为人知的那些事
下一篇: 超窄边框手机爆料-小米6黑、白两色齐曝光:超窄边框手机屏

联系我们

 (512)50391969

工作时间:8:30-17:30
邮箱:sales@samon-auto.com

移动版

希盟移动版