操作氢动力汽车（燃料电池）

 

德国人和日本人长期以来一直在研究电动汽车运行的另一种替代方案——氢溶液。 欧洲，特斯拉认为不稳定，但决定为这项技术打包（在全球范围内，不仅仅是为了推动汽车）。 那么让我们来看看氢汽车是如何工作的，因此它只是电动汽车的一个变种。

另请参阅：

• 氢燃料汽车可行吗？
• 燃料电池的优缺点是什么

几种类型的氢汽车

虽然目前的技术适用于使用燃料电池为其电动机提供动力的汽车，但氢气也可用于往复式内燃机汽车。 它确实是一种可以像我们车辆中已经使用的 LPG 和 CNG 一样使用的气体。 然而，这个想法被放弃了，活塞发动机真的更符合时代……

这是一辆以氢为动力的丰田 Mirai。 它在美国销售，不在法国销售，因为没有氢气分配点...... 电气终端迟到了，我们在氢气方面已经落后了！

工作原理

如果我们必须用一句话概括系统，我会说它 电动机 与谁同行 增碳剂 无污染 （在运行中，不在生产中）。 我们不是用插头给电池充电，而是给电池充电，而是用液体填充它。 这就是为什么我们称燃料电池系统（它是

积累

与燃料一起使用

消耗了

et

从坦克中消失

）。 事实上，与电动机的唯一区别是能量的储存，这里是液体，而不是化学形式。

因此，应该注意的是，电池正在放电，与锂电池甚至铅酸电池不同（请参阅链接以了解它们的工作原理）。

流程图

氢 = 混合动力？

几乎......确实，他们系统地有一个额外的锂电池，我将在下面解释它的用处。 因此，可以只使用氢气，只使用传统电池，甚至同时使用两者。

组件

氢气罐

我们有一个可以储存 5 到 10 公斤氢气的罐，知道每公斤包含 33.3 千瓦时的能量（相比之下，电动汽车的能量为 35 到 100 千瓦时）。 该罐经过特殊设计且坚固耐用，可承受 350 至 700 巴的内部压力。

燃料电池

燃料电池将为汽车的电动机提供动力，就像传统的锂电池一样。 但是，它需要燃料，即油箱中的氢气。 它由非常昂贵的铂金制成，但在最现代的版本中它没有它。

缓冲电池

这不是必需的，但它是氢动力汽车的标准。 事实上，它可用作备用电池、功率放大器（可与燃料电池并联工作），而且最重要的是，它可用于在减速和制动期间恢复动能。

电力电子

我的上图中未列出，电力电子设备控制、中断和整流（在交流和直流电流之间转换）流经汽车各个部件的各种电流。

补货

燃料电池操作：催化

目标是从氢中提取电子（电），以便将它们发送到电动机。 这一切都是通过受控的电化学反应完成的，该反应将一侧的电子（朝向发动机）和另一侧的质子（在燃料电池中）分开。 整个会议在阴极结束，反应在那里结束：最终的“混合物”产生水，水被泵出系统（排气）。

这是催化原理图，即从氢气中提取电能（逆向电解）。

在这里，我们看到了燃料电池的功能，即催化现象。

氢 H2（即粘合在一起的两个氢 H 原子：二氢）从左到右。 当它接近阳极时，它失去了它的原子核（质子），它会被吸下来（由于氧化现象）。 然后电子将继续向右移动以随后使用电动机。

反过来，我们通过在阴极侧注入 O2（由于压缩机从空气中产生氧气）来重新组装所有东西，这自然会形成水分子（它将所有元素催化成一个整体）。 一个由 Hs 和 Os 组成的分子）。

化学/物理反应总结

一点头 ：在阳极，氢原子被“切割”成两半（H2 = 2e- + 2H+）。 原子核（H + 离子）向阴极下降，而电子（e-）由于无法通过电解质（阳极和阴极之间的空间）而继续前进。

阴极： 在阴极，我们看到反向（以不同方式）离子 H + 和 e- 电子。 然后引入氧原子就足够了，以便所有这些元素都想要收集，然后导致产生由两个氢原子和一个氧原子组成的水分子。 或者公式： 2e- + 2H+ + O2 = H2O

收获？

如果我们只考虑汽车本身，即油箱到车轮末端的效率（材料转换/机械加固），我们这里略低于 50%。 事实上，电池的效率约为 50%，电动机的效率约为 90%。 因此，我们首先有 50% 的过滤，然后是 10%。

如果我们考虑发电站的效率，那么在氢的生产甚至电力分配（以锂为例）之前，我们有 25% 的氢和 70% 的电力（大约平均，显然）。

在此处阅读有关盈利能力的更多信息。

氢能汽车和锂电池电动汽车的区别？

除了它们的“能量箱”之外，汽车完全相同。 因此，这些是使用转子 - 定子电机（感应电机、永磁电机，甚至无功电机）的电动汽车。

如果锂电池也因内部的化学反应（一种自然产生电的反应：更准确地说是电子）而工作，那么它什么也不会产生，只有内部转化。 要恢复到原来的状态（充电），只要通过电流（连接到扇区），化学反应就会以相反的方向重新开始。 问题是它需要时间，即使使用增压器也是如此。

对于氢发动机，这是一种由燃料电池（即氢）驱动的经典电动机，电池在化学反应过程中消耗氢。 它通过去除水蒸气（化学反应的结果）的排气装置排空。

因此，从逻辑上讲，我们可以将任何电动汽车改装成氢燃料汽车，用燃料电池代替锂电池就足够了。 因此，在您的理解中，“氢发动机”应主要视为电动机（请参阅此处的工作原理）。 他必然接近他，而不是因为他作为一个实体加油。

该药片底部的化学反应产生 热из 电力 （我们需要电动机的东西）和 水.

为什么不是到处？

氢气的主要技术问题与储存安全有关。 事实上，就像液化石油气一样，这种燃料很危险，因为它与空气接触后会变得易燃（这还不是全部）。 所以问题不仅在于给汽车加满燃料，还在于有一个足够坚固的油箱来承受任何事故。 当然，额外的成本也是一个很大的拖累，而且它的可行性似乎不如锂离子电池，而锂离子电池的成本正在急剧下降。

最后，世界上的生产和分销网络非常不发达，政府希望使用可再生能源通过电解生产氢气（许多专家谈到在我们“突然”的现实中无法实现的乌托邦计划）。

最终，传统电力更有可能成为未来的首选解决方案，而不是氢气，后者将用于个人出行以外的一系列应用。

所有评论和反应

末班 发表评论：

伯纳德 （日期：2021 年 09:23:14）

你好，

感谢您提供这些强大而有趣的想法。 我将带着旧大脑中的新萤火虫离开该站点。

就我个人而言，我感到惊讶的是，除了我对核潜艇的了解之外，没有人为道路开发出完美的发动机。 这确实是飞利浦在 1971 年布鲁塞尔车展上推出的一款，功率为 200 马力。 在两个活塞上。

飞利浦于 1937-1938 年开始运营，并于 1948 年恢复运营。

1971 年，他们声称每个活塞具有数百马力。 从那以后我什么也找不到了……当然，秘密防御。

燃气涡轮发动机呢？

你的灯笼可以给我的思想磨坊加点水。

感谢您的知识和普及。

伊尔我。 1 对此评论的反应：

• 管理员 站点管理员 (2021-09-27 11:40:25): 读起来很有趣，谢谢。

  我对这种类型的发动机还不够了解，大概是因为成本、体积、维修难、效率一般吧？

  请记住，必须有一种解决方案可以让您加热气体，因此将其应用于普通公共汽车具有潜在危险（并且会随着时间的推移保持不变）。

  简而言之，我怀疑您希望得到更准确、更自信的答案……对不起。

（您的帖子将在验证后在评论下方可见）

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