关于燃料电池汽车简单科普_风闻
Interest6v-木大哒2021-01-11 16:02
我本科毕业设计的题目与燃料电池巡检系统相关,快毕业的时候应老师的要求参加了学校的科普宣讲比赛,在风闻区看到有人在讨论燃料电池汽车,评论区还是对于这个东西充满着猜忌与臆想,所以写了这篇文章简单科普一下燃料电池汽车的一些情况,可能会产生错误,希望大家可以理解并指正。
燃料电池汽车简单概括起来就是利用氢气和氧气之间的电化学反应,输出电能用于驱动车辆前行,因为跳过了燃烧的过程所以有一定的优势与未来。
(完整说起来是因为不再受到卡诺循环的限制,所以理论上效率要比传统燃油汽车要高。实际上说就是“上限很高,达不达得到就看能力了”)
基于以上原理,可以这个样子想,找一辆新能源汽车,拆掉大部分电池,留一块当缓冲,然后换成一个高压储氢瓶,一个空气供给装置与一个燃料电池发动机。一个大致看起来能跑的车就组装完毕了。
那么另一个重要部件就是燃料电池发动机,上面的内容已经可以看到,一枚燃料电池由一个部分用于放氧气,一个部分用于放氢气,一块质子交换膜用于导电,两根电线把电能引出来就可以了。在实际的应用上就变成了三张卡片,第一片和第三篇上面都有凹槽用于通入氧气和氢气,中间是一片质子交换膜,形成“三明治的形状”。但是因为一片所能提供的能量有限,所以一般都是成百上千个这样的“三明治”串联到一起来保证输出。
这个样子,燃料电池汽车里面最具特征性的两个点就讲解完了。
接下来回到评论区的几个错误点
1.大家都关心的燃料电池安全
首先是加氢站与制氢站,这个地方有技术难点没有解决。
我国发生过加氢站爆炸的事故,因而推迟过氢燃料电池汽车的示范性运营。大家担心的点主要会集中在以下几个方面:1.加氢站储存的是高压氢气 2.氢气浓度达到一定程度就会炸 3.氢气分子小,会有一定泄露 4.加氢过程中还需要对氢气进行一次加压。首先要承认这些都是真的,但是也希望大家承认工程师们也意识到了这个问题,如今重庆正在推行氢燃料电池汽车示范性运行,加氢站的建设也在推进中,侧面可以说明这些问题已经有了一定程度上的推进(同时也可以回应销量低的问题,因为还没有开始正式推广)。
其次是燃料电池汽车上的安全状态,其来源主要有:1.氢气自然泄露导致的中毒与车厢内部燃烧问题。2.高压氢气瓶受冲击后破裂导致的爆炸。3.电气元件火花导致的氢气运输途中爆炸。4.车祸后,储氢瓶高温影响下二次爆炸。对这些问题的疑问大家可以关注燃料电池汽车安全国标要求,都有对应的要求。燃料电池汽车内部布置有多个氢气传感器,在检测到异常氢气浓度后会切断氢气供应并提示停车检查。警告浓度分为两档,一档在氢气浓度降低至指定值后可自行恢复,另一档需要专门人士进行解锁后才可以恢复正常。储氢瓶经过了专门的设计,需要承受一定循环变化水压的测试才可以出厂,同时在发生燃烧后会进行主动泄压,避免爆炸。