暢想未來 氫動(dòng)力汽車未來的體現(xiàn)形式
未來的氫動(dòng)力汽車,氫會(huì)以什么存儲(chǔ)方式?罐裝液氫?納米管吸附?金屬氫化物?寶馬的氫動(dòng)力汽車,8公斤僅能跑200公里,而1公斤氫的燃燒值相當(dāng)于40度電,比亞迪的鐵電池號(hào)稱百公里僅需15度電。
目前用電解法制備一公斤液氫大約需要50度到60度電(包含壓縮制冷耗電),隨著能源緊張,民用電有可能漲到0.80元(目前已經(jīng)有很多火電廠不愿意超額 發(fā)電),那么按60度電計(jì)算,制備一公斤液氫需要48元,按寶馬效率,4公斤跑100公里,那么百公里燃料費(fèi)用高達(dá)192元,是用戶很難接受的。如果液氫 先轉(zhuǎn)化為電再以比亞迪效率跑,按60%的發(fā)電效率計(jì)算,一公斤能發(fā)電32度,半公斤就夠跑百公里了,燃料費(fèi)用24元,比目前的汽油便宜一半還多。
液氫燃燒效率低是因?yàn)閮蓚€(gè)原因:a.液氫氣化以及升到常溫會(huì)吸收大量的熱能;b.排放水蒸氣的情況下,大量熱被帶走。有沒辦法解決?
如果采用新的設(shè)計(jì),可望大大提高效率。兩個(gè)方面,一方面是將氫燃燒與行駛分開來,氫燃燒能量先變成電存儲(chǔ)進(jìn)電容電池再使用;另一方面是提高氫燃燒——發(fā)電的比例。
由于發(fā)電與動(dòng)力系統(tǒng)分離,所以動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)控制的響應(yīng)時(shí)間,只受電池效率影響,氫燃燒發(fā)電過程則可以用響應(yīng)速度比較慢的方式提高發(fā)電效率。
那么,怎樣提高氫燃燒發(fā)電效率?
提高氫燃燒發(fā)電效率,一是要把液氫從空氣中吸收熱量的過程利用起來(可以溫差發(fā)電),二是要降低排出物攜帶的熱量,這點(diǎn)離子交換膜電池倒是很好地解決了。
液氫由儲(chǔ)氫罐出來后先進(jìn)入級(jí)聯(lián)氣輪機(jī)室,吸收空氣熱量同時(shí)做功發(fā)電,達(dá)到空氣溫度后由離子交換膜電池(工作溫度低于攝氏100度)繼續(xù)加熱級(jí)聯(lián) 氣輪機(jī)室,氫氣由級(jí)聯(lián)氣輪機(jī)室出來,進(jìn)入離子交換膜電池里發(fā)電。離子交換膜電池本身發(fā)電效率可以達(dá)到氫燃燒值的80%,加上級(jí)聯(lián)發(fā)電級(jí)組從空氣中吸收熱量 發(fā)的電,效率會(huì)提高比較多。另外,如果將級(jí)聯(lián)發(fā)電機(jī)組放在車頭位置,由于液氫氣化對(duì)環(huán)境的降溫,可以在車頭前方形成一個(gè)低壓區(qū),有利降低空氣阻力。
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