操作氫動力汽車（燃料電池）

 

德國人和日本人長期以來一直在研究電動汽車運行的另一種替代方案——氫溶液。 然而，特斯拉認為不穩定的歐洲決定為這項技術打包（在全球範圍內，而不是為了推動汽車）。 那麼讓我們來看看氫汽車是如何工作的，因此它只是電動汽車的一個變種。

另請參閱：

• 氫燃料汽車可行嗎？
• 燃料電池的優缺點是什麼

幾種類型的氫汽車

雖然目前的技術適用於使用燃料電池為其電動機提供動力的汽車，但氫氣也可用於往復式內燃機汽車。 它確實是一種可以像我們車輛中已經使用的 LPG 和 CNG 一樣使用的氣體。 然而，這個想法被放棄了，活塞發動機真的更符合時代……

這是一輛以氫為動力的豐田 Mirai。 它在美國銷售，不在法國銷售，因為沒有氫氣分配點...... 電氣終端遲到了，我們在氫氣方面已經落後了！

操作原理

如果我們必須用一句話概括系統，我會說它 電動機 與誰同行 增碳劑 無污染 （在運行中，不在生產中）。 我們不是用插頭給電池充電，而是給電池充電，而是用液體填充它。 這就是為什麼我們稱燃料電池系統（它是

積累

與燃料一起使用

消耗了

et

從坦克中消失

）。 事實上，與電動機的唯一區別是能量的儲存，這裡是液體，而不是化學形式。

因此，應該注意的是，電池正在放電，與鋰電池甚至鉛酸電池不同（請參閱鏈接以了解它們的工作原理）。

流程圖

氫 = 混合動力？

幾乎......確實，他們系統地有一個額外的鋰電池，我將在下面解釋它的用處。 因此，可以只使用氫氣，只使用傳統電池，甚至同時使用兩者。

組件

氫氣罐

我們有一個可以儲存 5 到 10 公斤氫氣的罐，知道每公斤包含 33.3 千瓦時的能量（相比之下，電動汽車的能量為 35 到 100 千瓦時）。 該罐經過專門設計且堅固耐用，可承受 350 至 700 巴的內部壓力。

燃料電池

燃料電池將為汽車的電動機提供動力，就像傳統的鋰電池一樣。 但是，它需要燃料，即油箱中的氫氣。 它由非常昂貴的鉑金製成，但在最現代的版本中它沒有它。

緩衝電池

這不是必需的，但它是氫動力汽車的標準。 事實上，它可用作備用電池、功率放大器（可與燃料電池並聯工作），而且最重要的是，它可用於在減速和製動期間恢復動能。

電力電子

我的上圖中未列出，電力電子設備控制、中斷和整流（在交流和直流電流之間轉換）流經汽車各個部件的各種電流。

加油

燃料電池操作：催化

目標是從氫中提取電子（電），以便將它們發送到電動機。 這一切都是通過受控的電化學反應完成的，該反應將一側的電子（朝向發動機）和另一側的質子（在燃料電池中）分開。 整個會議在陰極結束，反應在那裡結束：最終的“混合物”產生水，水被泵出系統（排氣）。

這是催化原理圖，即從氫氣中提取電能（逆向電解）。

在這裡，我們看到了燃料電池的功能，即催化現象。

氫 H2（即粘合在一起的兩個氫 H 原子：二氫）從左到右。 當它接近陽極時，它失去了它的原子核（質子），它會被吸下來（由於氧化現象）。 然後電子將繼續向右移動以隨後使用電動機。

反過來，我們通過在陰極側注入 O2（由於壓縮機而從空氣中產生氧氣）來重新組裝所有東西，這自然會形成水分子（它將所有元素催化成一個整體）。 一個由 Hs 和 Os 組成的分子）。

化學/物理反應總結

一點頭 ：在陽極，氫原子被“切割”成兩半（H2 = 2E-+ 2H +）。 原子核（H + 離子）向陰極下降，而電子（e-）由於無法通過電解質（陽極和陰極之間的空間）而繼續前進。

陰極： 在陰極，我們看到反向（以不同方式）離子 H + 和 e- 電子。 然後引入氧原子就足夠了，以便所有這些元素都想要收集，然後導致產生由兩個氫原子和一個氧原子組成的水分子。 或者公式： 2E- + 2H + + O 2 = H 2 O

收穫？

如果我們只考慮汽車本身，即油箱到車輪末端的效率（材料轉換/機械加固），我們這里略低於 50%。 實際上，電池的效率約為 50%，電動機的效率約為 90%。 因此，我們首先有 50% 的過濾，然後是 10%。

如果我們考慮發電站的效率，那麼在氫的生產甚至電力分配（以鋰為例）之前，我們有 25% 的氫和 70% 的電力（大約平均，顯然）。

在此處閱讀有關盈利能力的更多信息。

氫動力汽車和鋰電池電動汽車的區別？

除了它們的“能量箱”之外，汽車完全相同。 因此，這些是使用轉子-定子電機（感應電機、永磁電機，甚至是電抗電機）的電動汽車。

如果鋰電池也因內部的化學反應（一種自然產生電的反應：更準確地說是電子）而工作，那麼它什麼也不會產生，只有內部轉化。 要恢復到原來的狀態（充電），只要通過電流（連接到扇區），化學反應就會在相反的方向重新開始。 問題是它需要時間，即使使用增壓器也是如此。

對於氫發動機，這是一種由燃料電池（即氫）驅動的經典電動機，電池在化學反應過程中會消耗氫。 它通過去除水蒸氣（化學反應的結果）的排氣裝置排空。

因此，從邏輯上講，我們可以將任何電動汽車改裝成氫燃料汽車，用燃料電池代替鋰電池就足夠了。 因此，在您的理解中，“氫發動機”應主要被視為電動機（請參閱此處的工作原理）。 他必然接近他，而不是因為他作為一個實體加油。

該藥片底部的化學反應產生 熱的 電力 （我們需要電動機）和 水.

為什麼不是到處？

氫氣的主要技術問題與儲存安全有關。 事實上，就像液化石油氣一樣，這種燃料很危險，因為它與空氣接觸後會變得易燃（這還不是全部）。 所以問題不僅在於給汽車加油，還在於有一個足夠堅固的油箱來承受任何事故。 當然，額外的成本也是一個很大的阻力，它似乎不如鋰離子電池可行，後者成本大幅下降。

最後，世界上的生產和分銷網絡非常不發達，政府希望使用可再生能源通過電解生產氫氣（許多專家談到在我們“突然”的現實中無法實現的烏托邦計劃）。

最終，傳統電力更有可能成為未來的首選解決方案，而不是氫氣，後者將用於個人出行以外的一系列應用。

所有評論和反應

丹尼爾的 發表評論：

伯納德 （日期：2021 年 09:23:14）

你好，

感謝您提供這些強大而有趣的想法。 我將帶著舊大腦中的新螢火蟲離開該站點。

就我個人而言，我感到驚訝的是，除了我對核潛艇的了解之外，沒有人為道路開發出完美的發動機。 這確實是飛利浦在 1971 年布魯塞爾車展上推出的一款，功率為 200 馬力。 在兩個活塞上。

飛利浦於 1937-1938 年開始運營，並於 1948 年恢復運營。

1971 年，他們聲稱每個活塞具有數百馬力。 從那以後我什麼也找不到了……當然，秘密防禦。

燃氣渦輪發動機呢？

你的燈籠可以給我的思想磨坊加點水。

感謝您的知識和普及。

伊爾我。 1 對此評論的反應：

• 管理員 站點管理員 (2021-09-27 11:40:25): 讀起來很有趣，謝謝。

  我對這種類型的發動機還不夠了解，大概是因為成本、體積、維修難、效率一般吧？

  請記住，有必要提供一種可以加熱氣體的解決方案，因此將其應用於普通公共汽車具有潛在危險（並且隨著時間的推移會保持不變）。

  簡而言之，我懷疑您希望得到更準確、更自信的答案……對不起。

（您的帖子將在驗證後在評論下方可見）

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