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氢能汽车是汽车工业的未来。 Toyota Mirai 和 BMW X5 等氢燃料汽车是如何工作的?

氢燃料汽车尚未在市场上占据强势地位。 很少有制造商决定完全专注于这项技术的开发。 工作仍主要集中在电动机和污染较少的内燃机或混合动力发动机上。 尽管竞争激烈,但氢燃料汽车仍然令人好奇。 他们有什么值得了解的?

氢能是如何工作的?

氢动力汽车最大的优势是环保。 这里值得注意的是,为了能够以这种方式定义它们,有必要在生产过程中也尊重环境保护的原则。 

氢动力汽车的工作方式是产生移动车辆所需的电力。 这要归功于安装的带有氢气罐的燃料电池可以发电。 电池充当缓冲器。 它存在于车辆的整个发动机系统中是必要的,例如,在加速期间。 它还可以在制动过程中吸收和储存动能。 

在氢发动机中发生的过程 

还值得了解车辆本身的氢发动机究竟发生了什么。 燃料电池从氢气中产生电能。 这是由于反向电解。 反应本身就是空气中的氢气和氧气相互作用形成水。 这会产生热量和电力来驱动电动机。

氢燃料汽车中的燃料电池

PEM 燃料电池用于氢动力车辆。 它是一种高分子电解质膜,将阳极和阴极周围的氢气和氧气隔开。 该膜仅对氢离子是可渗透的。 同时,在阳极,氢分子被分离成离子和电子。 然后氢离子通过 EMF 到达阴极,在那里它们与大气中的氧气结合。 因此,它们创造了水。

另一方面,氢电子不能通过 EMF。 因此,它们穿过连接阳极和阴极的导线。 通过这种方式产生电力,为牵引电池充电并驱动汽车的电动机。

什么是氢?

它被认为是整个宇宙中最简单、最古老,同时也是最常见的元素。 氢气没有特定的颜色或气味。 它通常是气态的,比空气轻。 在自然界中,它仅以结合形式出现,例如在水中。

氢作为燃料——从哪里获得?

H2元素是在电解过程中获得的。 这需要直流电和电解质。 由于它们,水被分解成不同的成分——氢和氧。 氧气本身在阳极形成,氢气在阴极形成。 H2 通常是化学过程、天然气合成或原油精炼的副产品。 可再生能源满足了氢气需求的很大一部分。

来自可再生资源的氢——哪些原材料属于这一组?

值得澄清的是,哪些具体材料可以称为可再生原材料。 为了使氢和燃料电池汽车具有可持续性,燃料必须来自以下来源:

  • 光伏;
  • 风能;
  • 水能;
  • 太阳能;
  • 地热能;
  • 生物质。

氢燃料汽车——丰田 Mirai

2022 Toyota Mirai 和 2021 款一样,是客户最常选择的车型之一。 Mirai 的续航里程可达 555 公里,134 千瓦的电动机位于汽车后部。 能量由位于车辆前引擎盖下方的车载燃料电池产生。 氢气用作主要能源并储存在后排座椅下方所谓的万向节通道中的储罐中。 这些储罐在 5,6 巴下可容纳 700 千克氢气。 丰田 Mirai 的设计也是一个优势——汽车的设计不是未来主义的,而是经典的。

Mirai 在 100 秒内加速至 9,2 公里/小时,最高时速为 175 公里/小时。. 丰田 Mirai 提供稳定的动力,并且对驾驶员的动作(包括加速和制动)反应非常好。

氢BMW X5——一辆值得关注的车

氢动力汽车阵容还包括 SUV。 其中之一是 BMW X5 Hydrogen。 该模型的设计与同系列的炉子没有区别。 只有灯板或轮辋的设计可能有所不同,但这些并不是明显的不一致。 巴伐利亚品牌的产品有两个能够储存多达 6 公斤气体的储罐,以及容量高达 170 马力的燃料电池。 有趣的是,宝马与丰田联手。 氢动力 X5 车型采用与亚洲制造商 Hydrogen NEXT 汽车相同的技术开发。 

氢能汽车真的绿色环保吗?

氢燃料汽车的主要优点是它们对环境无害。 然而,这是否真的如此在很大程度上取决于氢是如何产生的。 在获取燃料的主要方法是使用天然气生产的时代,电力本身是环保且无排放的,但并不能减少氢气生产过程中发生的所有污染。 即使在长时间使用汽车后。 如果运行氢燃料汽车所需的能源完全来自可再生能源,则它可以被称为完全绿色。 同时,车辆对环境是完全安全的。 

氢燃料汽车 - 总结

电动汽车的续航里程不断增加,驾驶起来也很有趣。 然而,为电动汽车加油可能是一项挑战。 具有这种驱动器的汽车将在华沙等大城市附近证明自己的出色表现。Orlen 表示,目前我国的加氢站还很少,但到 2030 年,加氢站数量将增加到 100 多个,这应该会有所改变。

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