1、为什么都说氢能才是新能源汽车的未来?
2019年东京车展正式开幕,除了本田飞度和斯巴鲁LEVORG原型车正式亮相外,日本大哥大丰田仍占据“ C位置”,通过展示人工智能,无人驾驶等一系列科学技术思想出行方式,反映出丰田汽车未来出行的畅想。
车展前夕,备受关注的丰田氢燃料电池汽车的第二代Mirai概念车正式亮相。尽管它看起来非常惊艳,但看起来像概念车,但是从整体形状和细节上来说,这已经非常接近量产了。在外观上,这款近5米的车型整体上具有轿跑车风格,大嘴形也显示出整车的豪华感。内部工艺精湛,风格相当雷克萨斯的风格。专门设计了许多细节以突出车辆的技术特性。

特别值得注意的是,根据官方的说法,第二代氢燃料汽车的续航里程比上一代增加了30%,这意味着一次加氢可以行驶近650公里,而氢的充电过程仅需5分钟。
按照常识,这辆车长近5米,采用后轮驱动设计,非常豪华和未来感的车型。推出后,应售空。实际上,据官方消息,该车有望在2020年开始生产,并计划在欧洲,北美和日本销售,到2025年,丰田Mirai的产能将增加到20万辆。可以看出,对于丰田本身而言,这种车型的销量并不算高。
成本高且维护困难
根据相关报道,丰田Mirai于2014年上市,迄今已售出约10,000辆。原因只不过是汽车价格过高和维护费用困难。在获得补贴后,即使是“小型”模型也以近30万美元的价格出售,这对于需要在世界范围内找到加油站的模型来说是无法接受的。

同时,对于采用“黑色技术”的车型,丰田未来在技术上过于复杂,整个动力系统不仅与传统的燃油汽车有所不同,即使它类似于丰田的“双引擎”技术。只要。尽管维护成本不高,但是诸如储氢罐,燃料电池堆,增压器和功率控制单元之类的组件并不理想。其中任何一个都可能面临更高的维护要求。成本高,维修难度大。
支持基础设施薄弱,技术瓶颈难以突破。
数据显示,2018年中国加油站数量已超过100,000,并且有加氢站数量。根据相关数据,到2018年底,全球共有369座加氢站。其中,欧洲有152座,亚洲有136座,北美有78座。但是,在总共369个加氢站中,只有273个是所有人均可使用的公共加氢站。其余的加油站则保留给封闭的用户群和补给客车或车队车辆使用。可以看出,氢燃料汽车不仅受到加氢站数量的限制,而且在氢燃料的提取和储存方面存在很大的技术困难。那些了解氢的物理性质的人知道,尽管电解水和化石燃料可以产生氢,但它们也消耗大量能量。氢不同于汽油。氢气在常温下是一种气体,其密度非常低,很难液化。它在室温下不可液化,因此不容易安全地存储和运输氢气。从今年年初开始,挪威和韩国两个加氢站的爆炸已成为发展氢燃料电池汽车的重要因素。

氢燃料电池VS电动汽车,谁是“新能源”
关于作为新能源的“氢”和“电”的争论已经存在了很长时间。 “氢气”在十七世纪被医生发现为“空气”。直到21世纪,由于其易燃和爆炸特性,它的使用仍然更多。许多人抵制,直到现在,它的应用一直很广泛,但也受到限制。
作为“水之母”,其提取方法被认为需要更多的能量,许多人认为提取氢作为燃料是“不值得的”。同时,从燃料本身来看,氢是宇宙中最丰富的成分之一。就取之不尽用之不竭,它是迄今为止地球上最好的备用能源。最后,氢和氧结合在一起只能产生对环境几乎无害的无毒无害的水。
2、氢能源和纯电动,到底哪个可能会是未来新能源汽车发展的主流?
通过最近几年的大力发展,不论是纯电动汽车本身的三电技术的发展还是终端充电桩等基础设施的建设,国家和相关企事业单位都投入了大量的资源,足以说明,纯电动汽车已经获得了绝大部分人的认可。至于未来的动力电池储能技术是固态电池还是锂电池,还是有其他类型的储能介质,这个还不好说,但可以肯定的是,纯电动的方向,应该不会改变。
纯电动汽车号称所谓的新能源汽车,其实在主流专家媒体人士中,产生很大的争议。纯电动汽车的能源本质上来自于火力发电、水力发电、核能发电、风能发电,而截止2018年7月为止,中国的火力发电占比达74%,毫不夸张地说,纯电动汽车的能源来自于传统燃煤的火力发电。
氢能源的发展,还是有很多限制。氢燃料电池发展了这么多年,技术瓶颈依然没有得到有效突破。其真正的难点在于氢燃料电池的安全性和稳定性问题。如果这个技术本身不攻破,是很难推动氢燃料汽车的普及和发展的。
如果按照排放的废气作为参考标准,纯电动汽车不排放废气,但是会间接产生废气,而氢燃料属于可再生能源,且氢燃料汽车排放的气体为无害气体。整体来说,氢燃料汽车才是最环保的新能源汽车。
同时,配套加氢站的建设也很难跟上。氢燃料汽车虽然加注一次氢燃料,可以提供非常出色的续航里程,而且也没有太多污染,但问题是,现阶段,全国的加氢站数量还是屈指可数的,而且,加氢站的建设难度,成本都要比充电站的建设要高很多。如果配套的加氢站建设不跟上,想要氢燃料汽车成为新风口难度也很大。
3、新能源汽车,如混合动力汽车,氢燃料汽车所用电机类型?
一、氢内燃机动力
氢内燃车和氢燃料电池车不同。氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢,不使用其他燃料或产生水蒸气排出。这些车的问题是氢燃料很快耗尽。载满氢气的油缸只能行驶数英里,很快便没能量。另一方面,各色各样的方法正在研究以减少耗用的空间,例如用液态氢或氢化物。
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。马自达已在开发烧氢的转子引擎。该转子引擎反复转动,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。
其他重要汽车生产商如通用汽车和Daimler Chrysler公司,投资在较慢较弱但较有效的氢燃料电池。
1.已上市氢气车
Hyundai FCevBMW Hydrogen 7,使用氢与汽油两用内燃机,2007年上市。
HONDA FCX Clarity,使用氢燃料电池,2008年上市。
2.原型车
氢燃料电池
FIAT Panda Hydrogen
Ford Focus FCV
GM HydroGen3
Hyundai
Santa Fe FCEV-Fuel cell
Tucson FCEV-Fuel cell
Mercedes-Benz
A-Class F-Cell
B-Class F-Cell
VW
Bora Hy-motion
Touran Hy-motion
氢与汽油两用内燃机
Mazda RX-8
氢与汽油两用内燃机 + 电池动力
Mazda 5
混合动力
Nissan X-Trail FCHV
Toyota FCHV
3.概念车
氢燃料电池
GM
Hy-wire
Sequel
Hummer H2H
Peugeot
207 Epure
Quark
混合动力
Morgan LIFEcar
Toyota Fine-N
二、混合动力车辆是使用多种能源动力的道路车辆,使用内燃机、电动机、电池、氢气、燃料电池等的技术。目前的混合动力车多数以电动机推动,能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电,但是消耗汽油较少,而加速表现却较佳。被视为比普通由内燃引擎发动车辆较为环保的选择。
种类
1. 轻度混合(Micro Hybrid)或“串联混合”
最早期的混合动力车辆,内燃机是不会直接推动车轮,只是当作装在车上的发动机,用来提供动力发电。车辆则只由电动机推动。或者电动机不会推动车轮,只会使用很大的起动电动机,在内燃机起动时,把内燃机转到较高的运作转数。这样可以令内燃机的起动更有效及节省汽油,于是这种车可以在减速、刹车时把内燃机关掉。而电动机亦可透过再生制动把动力储起。 在技术上来说,还不算是真正的混合动力车辆。这种车只能节省10%左右的汽油,与一般真正的混合动力车辆相去差甚远。
2.辅助混合动力(Assist Hybrid)
也是由内燃机直接提供动力,推动车轮。电动机则只作为车辆起动时作辅助,在需要大推力的时候出力;和在刹车时提供再生制动,将动能转成为电能储起来。例子如Honda Insight。
马自达发展的e-4WD亦是类似的系统。e-4WD是在前轮带动车的后轮装上电动机,在需要的时候在后轮加进推力
3.全面混合动力(Full Hybrid)或强混合(Strong Hybrid)
采用电脑控制及使用差速器,可以只用电动机、内燃机,或二者结合推动车轮。电脑需要时可以关闭内燃或电动引擎,以减少汽油消耗而同时提供大推力。这类组合需要较大体积、电压亦较高的电池。
丰田 Prius 及福特 Escape 属于这类。
4.液压混合
这是一种较新的发明,使用液力及机械代替电力零件:以泵取代电动机/发电机,液力储蓄器代替电池。液力储蓄器的价格较低,而耐用性比电池高很多。富豪汽车(Volvo)曾在1980年代曾亦这原理发明在巴士、货车等重型车辆上使用,现在是一种仍在研究的项目。同样原理的传动模式被广泛应用在铁路的液传动柴油机车上。
发售中的混合动力车
丰田 Prius
丰田 Camry Hybrid
本田 Accord Hybrid
本田 Civic Hybrid
本田 Insight
凌志 RX400h
福特 Escape Hybrid
4、为什么新能源汽车是氢燃料电池的而不是直接烧氢的呢
直接燃烧氢气本身没有技术问题,但在实际使用中“燃料氢气”的存放、运输、加氢站的建设在非常大的安全、技术问题,众所周知氢气是非常容易被引爆的. 目前已开发的氢燃料电池中氢气是附着在某些基质上的,并不以单质的气态或液态方式存在
5、氢动力汽车和燃料电池汽车到底有什么不同,两者都可以使用氢气来作为动力啊?
氢动力汽车分为两种,氢内燃汽车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)及空气中的氧产生动力,推动的汽车。而氢燃料电池汽车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力,再以电力推动电动机,由电动机推动车辆。这类车辆的发电厂把氢的化学能转换为机械能,或者是通过燃烧的内燃机中的氢,或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。
6、氢燃料汽车与电动车相比,到底有哪些优劣势?
近日,有媒体报道称,长城汽车(601633.SH)的“氢动力”燃料电池车即将量产,2022年将推出第一台样车,所有核心技术均为自主开发。消息一经传出,在业内引起强烈关注,氢能源汽车真的要量产了?

“未来,受排放问题影响,对发动机的要求会越来越高,成本就会上涨,而随着电池技术发展得越来越快,产业链就能越来越成熟。从极限推演来看,到2025年两者的价格就能持平,届时氢燃料乘用车将比大型电动车更具竞争优势。”魏建军表示。原参考内容

很显然,长城汽车看好的是氢能汽车在5-10年后的想象空间。长城汽车表示,未来将基于过去三年在氢能和燃料电池汽车领域进行的广泛探索,实现业务会的持续聚焦。按照长城汽车之前的计划,该公司将于2022年北京-张家口冬奥会期间展示燃料电池乘用车车队,2023年将推出比较成熟的量产氢燃料电池乘用车。
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7、氢燃料电池汽车有哪些
此前有关氢燃料汽车,在新能源领域有着不小的轰动,一是日本丰田在2014年成功推出小型氢燃料电池汽车MIRAI,并在2016年2017年大规模构建氢燃料电池在社会公共出行的应用,二是这种加气只要十分钟,续航里程在700-1000公里,排泄物只有水的新能源车型能为民众带来绝大好处,还能够见一系列的可再生绿色生态能源。前不久,汽车氪在对日本氢能生产加注,运输和储存最大合作商hydrognics进行专访后,网友提出了很多相关的问题,今日汽车氪小编进一步带领大家认识几种不用类型的氢燃料电池汽车。
首先从能源储备方式来开,分为液化和压缩。首款小型氢燃料电池汽车MIRAI就是液化型储备的。
Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力,并分别置于后轴的前后。液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似,但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟,在JC08工况下,Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。
Oiden公交车是日野与丰田联合开发的氢燃料公交车,目前这款公交车被投入到日本丰田市使用,此新型燃料电池公共汽车配备了8个高压氢气罐以及两个燃料电池堆和两个电动机。此公交车还具有一个特别的功能,在紧急情况下,可以给建筑物和其他设施提供电力,燃料电池组的最高输出功率为224kW(112kW×2),电机的最高输出功率为220kW(110kW×2),最大扭矩为670N·m(335N·m×2)。另外,高压氢燃料罐的最高填充压力为70MPa,燃料罐的容积为480L。驱动电机的电池采用镍氢电池。
此外网友针对氢燃料电池系统有几个疑问,汽车氪通过Hydrognics相关资料引入为大家解答。首先,粉丝提出高压存储的氢燃料罐体不会不爆炸,爆炸威力如何?会不会像氢弹那么恐怖。
首先我们要了解一下爆炸的概念,爆炸有两种形式,第一种,是燃烧爆炸,气体聚集在一一定的空间内并且密度上升节后氧气后燃烧形成气体急速膨胀而形成的爆炸;第二种是气压爆炸,本身不燃烧,而是通过将气体压缩到一个很大的密度,由于罐体承压极限而导致的膨胀爆炸。
乍一看,氢气是可以燃烧的,而且高压缩貌似会带来爆炸,看来粉丝们的关注不是多余的。但是,科学的论证却并不是那么一回事。
首先,氢燃料电池是运用质子膜进行逆电解反应,本身不是燃烧氢气。氢气只有燃烧的时候才会爆炸,而氢燃料不是燃烧,所以在整个闭回路的过程中不会有燃烧的因素在其中。其次,无论是压缩还是液化,氢气在压缩领域有其独特的特性,那就是密度!氢气可以被压缩至一个很夸张的状态而保持稳定性,而且氢气由于密度极小的缘故及时发生气压不平衡也只会泄出,而不会淤积,并且以很快的速度上升至大气高层。所以即使人为破坏罐体,甚至朝它开枪也不会发生爆炸。所以在日常的使用中,即使发生撞击也不会发生爆炸。所以,粉丝朋友想象中的氢弹画面并不会出现。
其次,氢燃料会不会像电池那样有寿命。当然这个问题汽车氪小编都不得不承认问得非常好。
氢燃料电池虽然被称之为电池,但其的本质是一台化学的发电机,但是万事万物都有寿命,氢燃料也不例外,其用来发电的质子膜和电解槽都有一定的寿命,但是据目前来看其成本远远要低于传统的发动机。而且安全和稳定性是极高的。而且目前从全球领域来看,氢燃料首先会被应用在公共领域,所以像纯电力驱动那样的寿命问题不会出现。
8、新能源汽车的新能源主要是氢吗?全息能源有在做新能源汽车吗?
他们只是研究制氢吧,不可能还生产汽车
9、目前相关制氢技术在新能源汽车上的应用还要走多长的路?
通过特殊材料和相关技术装置可以将水转换成为氢气,氢气再通过氢燃料反应堆,产生电能,然后驱动车载电机和引擎,驱动汽车行驶。也就是说,其技术与网传的所谓的“水氢发动机”“车辆加水就能跑”并不是一回事,水只是一个必备的反应物,核心技术是制氢材料、装备和控制系统。

企业以及相关方面在宣传时一旦“本末倒置”,便容易让表象扰乱视听,迷惑公众,导致公众的认知与“水氢发动机汽车”的真实情况存在较大出入。实际上,把“车载水解即时制氢氢能源汽车”叫成“水氢发动机汽车”不过是个“噱头”,把它吹得神乎其神,造成公众误解的确有些“过了头”。
倘若“车载水解即时制氢氢能源汽车”所依傍的制氢材料和制氢装置这项技术真有专家所称这般真实可靠,那么,制氢技术何时成熟?在新能源汽车上的应用还要走多长的路?“车载水解即时制氢氢能源汽车”在使用经济成本和环境友好程度上是否优于或等同于化石燃油车和电动车?这些公众关心的问题也应得到回应。毕竟氢能源车性价比唯有超越或等同化石燃料车和电动车,才有市场和前景。
在氢能源车的研发上,需要时间和实践来检验。为今之计,最好的做法是,莫急于求成,沉下心来继续研究和试验,完成技术攻坚。相信公众是有足够耐心等待氢能源汽车大规模应用。
10、燃料电池汽车和氢动力汽车 是属于新能源汽车之下的两类? 还是氢动力汽车事燃料电池汽车的一种?
两种不同的能源
目前应用于生产中的,基本都是氢动力和普通汽油的混合动力。燃料电池目前仍处于开发,改进阶段。
燃料电池的基本原理是利用水作为原料,通过化学变化从而转化成氢气和氧气,这个化学变化的过程中转化的能源作为动力。
而这个过程中,存在很多尚未解决的问题,其一,化学反应阶段,需要铂金作为催化剂。铂金的造价比较高,而且存在量有限,所以不适合应用于大量生产中。
其二,产生的氢气的储存问题。氢气处理不当,容易引起爆炸。这个在汽车产业里,是相当危险的。
当然还有很多其他的专业问题,比如催化剂中毒啊,之类的。。。