当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻新的能源。
氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢,水是取之不尽,用之不竭的原料,又十分低廉,地球的表面有 是水,储量很大。氢燃料燃烧后又生成水,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高,1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5 kg焦炭的发热量。
氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢,水是取之不尽,用之不竭的原料,又十分低廉,地球的表面有 是水,储量很大。氢燃料燃烧后又生成水,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高,1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5 kg焦炭的发热量。
氢内燃车和氢燃料电池车不同。氢内燃机直接燃烧氢,而非燃料电池的原理。载满氢气的油缸只能行驶数英里,很快便没能量。1807年Isaac de Rivas制造了首辆氢内燃车。可惜该设计甚不成功。宝马的氢内燃车有更多的力量,比氢燃料电池车更快。宝马的氢汽车以三百公里每小时创下了氢汽车的最高速记录。万事达已在开发烧氢的转子引擎。该转子引擎反覆转动,故氢从开口在引擎内的不同部分燃烧,减少突然爆炸这个氢燃料活塞引擎的问题。 日本武藏工业大学1990年在第八届世界氢能会议上展出了一部使用液氢储罐的燃氢轿车。它由NISSAN车改装,使用一个容积100L,总重60kg的液氢罐,可以100km/h行驶,排放废气中无CO2。中国研制的燃用氢、汽油混合燃料的城市节能公共汽车正进行试验。 其他重要汽车生产商如通用汽车和DaimlerChrysler公司,投资在较慢较弱但较有效的氢燃料电池。
将氢技术作为未来最适宜的能源形式并且坚持不懈地进行促进与开发,是宝马集团清洁能源策略的一个核心内容。宝马早在1978年就已开始氢动力单元的研究,在此后的几十年内,通过几代的氢动力汽车使这项技术得到不断的发展和改进。2006年11月22日,BMW氢能7系亮相柏林,标志着世界上第一款供日常使用、几近零排放的、氢动力驱动豪华高性能轿车的诞生。这不仅是宝马集团,也是整个汽车与能源行业向不依赖矿物燃料的可持续机动化产业时代迈进的一个里程碑。
BMW氢能7系装备了能够使用液氢燃料和汽油的6.0升V12发动机,最大输出功率为191千瓦/260马力,在4,300转/分钟的转速下,最大扭矩可达390牛顿米,在9.5秒内即可从0加速到100公里/小时,最高电子限速为230公里/小时。除配有一个容量为74升的普通油箱外,BMW氢能7系还装备一个额外的燃料罐,可容纳约8千克的液态氢。双模驱动为BMW氢能7系提供了超过700公里的总行驶里程:氢驱动,200公里以上;汽油驱动,500公里。驾驶者可以通过多功能方向盘上一个单独的按钮手动完成从氢动力到汽油动力模式的转换,完全不会对BMW氢能7导航地图怎么更新系的行驶状态和性能造成影响。如果一种燃料用尽,系统将会自动切换到另一种燃料形式,保证燃料的供应持续而可靠。
这台发动机的技术规格非常高,与普通发动机不同的是,宝马发动机专家按照双模驱动的要求对发动机进行了改进,即,在汽油模式下燃油通过直接喷射供应,同时在发动机进气系统中集成了氢供应管路。通过一个按键,可以实现氢气和汽油之间无障碍的切换。此外,该发动机还拥有宝马最先进、最成熟的技术亮点,例如可变电子气门控制和可变双凸轮轴可变气门正时系统,用以发挥氢气燃烧速度快的潜能。
氢气是以液态的形式储藏在氢燃料罐里,氢燃料罐重250雷克萨斯公斤,体积也很大,被安放在后行李厢内,同时也牺牲了一些后排的空间性。氢能7系的行李厢空间只有225升,只有普通7系的二分之一不到,后排坐椅也向前移动了115毫米,坐椅高度也被提高,加上高高凸起的地台,后排显得有点拥挤,豪华和舒适感被削减不少。
完全可以在行驶中完成两种动力模式的切换,中间没有任何顿挫、噪音以及震动,平滑得就像换挡一样,只是后排的乘客会感觉底下的氢燃料罐有轻微的动静。踩下油门,发动机反应很活跃,任何阶段都有充足的力量涌现,即使逼近6000长安星卡怎么样转的时,仍是有明显的后劲。变速器配合也很紧密。 但是,氢气模式始终与汽油模式有差别,4000转以前,发动机是安静的,但是超过4000转以后,氢气模式的噪音明显要比汽油模式来得大,并显得有
点高亢;再者,氢气模式的加速性要略逊一筹,在它身上体验不到强烈的推背感;估计这和车重的增加和氢气燃烧效率不如汽油有关。
传统储氢方法有两种,一种方法是利用高压钢瓶(氢气瓶)来储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,而且还有爆炸的危险;另一种方法是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。近年来,一种新型简便的储氢方法应运而生,即利用储氢合金(金属氢化物)来储存氢气。 研究证明,在一定的温度和压力条件下,一些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。
传统储氢方法有两种,一种方法是利用高压钢瓶(氢气瓶)来储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,而且还有爆炸的危险;另一种方法是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。近年来,一种新型简便的储氢方法应运而生,即利用储氢合金(金属氢化物)来储存氢气。 研究证明,在一定的温度和压力条件下,一些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。
按现在的情形来看,石油用完也就是几十年间,可以作为替代能源也有很多,太阳能、风能、生物能、水能……但是,能够适合汽车的可再生能源,只有氢或者电力,这两者之间,氢似乎更具商业化价值。 氢能汽车现在面临的最大瓶颈是氢气站太少,无论是在德国,
还是中国,加氢站的数量都是只有个位数,这就能够解释为什么目前的氢能7系是氢气和汽油双模式,而不是单独的氢气动力,单独氢气模式只能跑200公里,日常使用很不方便,如果加氢站也会和加油站一样多,那么无论是价格,还是使用便捷性就都和汽油一样了。
整体来说,氢能车在技术上已经很成熟,但面对“加氢站太少,如何普及”、smart汽车价格“世爵氢能车太贵”、“氢气比汽油贵还是便宜”……这些问题,现在只能走一步算一步。
中国吉利汽车
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