焊接资讯

您现在的位置是:首页 > 电池 > 正文

电池

洛阳氢燃料电池发动机(氢能源发动机和氢燃料电池)

工品易达2022-10-26电池21

氢能源汽车发动机用什么燃料?

氢能源汽车发动机用什么燃料?氢能源汽车发动机用什么燃料? 氢能源汽车发动机其实有两种,一种是氢燃料发动机,另一种是燃料电池发动机。采用的纯氢燃料和掺氢燃料的发动机均属于氢燃料发动机。它通过对当前的汽油发动机进行相应的改装,进而能够燃用氢气,有着较强的实用性。而且氢气不仅能够进入到气缸当中和空气进行预混,同时也能够直接喷进到气缸当中,形成混合气。而另外一种燃料电池发动机,主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。它的核心为燃料电池发动机系统,关系着整车运行的安全性。对燃料电池汽车是否具备成熟、可靠的性能表现具有重要影响。氢燃料汽车是以氢为主要能量作为动力移动的汽车,使用氢为能源的最大好处是它跟空气中的氧进行反应,产生水蒸气排出,有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。 @2019

加氢3min,续航1000公里,氢能车PK纯电动谁会赢?

对于新能源 汽车 产业来说,2020年或将冲击出一道分水岭。

9日,财政部《关于征求关于开展燃料电池 汽车 示范推广的通知(征求意见稿)意见的函》流出,印证了此前市场对“十城千辆”的猜测。按此意见稿,示范城市要在4年内达到运行 至少500辆氢燃料电池车、建成至少15座加氢站 等系列目标,释放的信号已经很明确,即以区域为单位,着眼于打通整个产业链。

氢能 汽车 实力如何?凭什么能碾压纯电动 汽车 呢?

扫码下载IND4 汽车 人app,15万名企大咖为您揭开 汽车 全产业的秘密~

先给大家普及一下,什么是氢发动机,氢发动机也称为燃料电池电动 汽车 或FCEV 。氢燃料电池 汽车 由电动机驱动,因此被归类为电动 汽车 。常见的缩写是FCEV,是“燃料电池电动 汽车 ”的缩写,与BEV或“电池电动 汽车 ”相反。

氢燃料电池 汽车 与其他电动 汽车 之间有一个关键的区别是, 氢能 汽车 自己发电。 因此,与全电动或插电式混合动力 汽车 不同,该车的动力不是来自可通过外部电源充电的内置电池,取而代之的是,氢能 汽车 实际上拥有自己的高效发电厂:燃料电池。

在FCEV的燃料电池中,氢和氧产生电能,根据需要,该能量被引导到电动机或电池中。 在燃料电池技术中,发生了一种称为反向电解的过程,其中氢与燃料电池中的氧气反应。

氢气来自FCEV内置的一个或多个储罐,而氧气来自周围的空气。该反应的唯一结果是电能,热量和水,它们以水蒸气的形式通过废气排放。 因此,氢动力 汽车 是零排放的, 这轻易解决了很多问题。

在氢发动机的燃料电池中产生的电力可以根据特定行驶情况的需要采取两种途径。它要么流到电动机并直接为FCEV供电,要么为电池充电,电池存储能量直到发动机需要它为止。这种电池(称为牵引电池)比全电动 汽车 的电池小得多,因此重量更轻,因为它一直在通过燃料电池进行充电。 像其他电动 汽车 一样,氢能 汽车 也可以回收或“补充”制动能量。电动机将 汽车 的动能转换回电能,并将其存入备用电池。

我们可以从两个主要角度来看:用户和环境。如果有什么技术能够成功替代内燃机,那么它必须对用户友好,并大大减少污染物的排放。

充电时间短续航长,无启动振动

✔ 氢燃料电池 汽车 的推进是纯电动的。当我们开车时,感觉就像驾驶普通的电动 汽车 。这意味着什么?由于电动机即使在低速下也能提供完整的扭矩,因此几乎没有发动机噪音和启动时的振动。

✔另一个优点是充电时间短。全电动 汽车 目前需要30分钟到几个小时才能充满电,而燃料电池加满氢只需要3-5分钟。对于用户而言,这使车辆的可用性和灵活性比传统 汽车 更优。

✔目前,氢能 汽车 的行驶里程仍比纯电动 汽车 更长 。充满氢气的储罐持续约300英里(约480公里)。电池驱动的 汽车 可以将其与非常大的电池相匹配,这反过来会导致车辆重量和充电时间增加。

✔燃料电池 汽车 的行驶范围与外界温度无关。换句话说,它在寒冷的天气下不会有变化。

加油的可选择性少

✘当前,氢燃料电池 汽车 的最大缺点是加油的可选择性少。氢发动机通过特殊的燃油泵加油,将来可能会进入普通的加油站。但是,就目前情况而言,用于氢动力 汽车 的加油站仍然很少。到2019年底,美国大约只有40家,德国有80家。

✘“氢燃料电池技术存在先有鸡还是先有蛋的问题,”宝马专家Rücker解释说。“只要氢动力 汽车 的加油站网络很薄弱,客户的需求量较低,燃料电池 汽车 就无法实现批量生产。如果道路上几乎没有氢能 汽车 ,运营商就不会扩大扩大其加油站网络。”

而在IND4 汽车 人看来,国内膜电极,双极板、质子膜已逐渐实现国产化,但量产规模还是小。而且电堆和关键原材料对外依存度较高, 燃料电池 汽车 面临着购置和使用成本“双高”的窘境。一方面燃料电池系统制造成本高,导致整车售价昂贵。另一方面加氢站等基础设施的缺失也推升了用车的隐性成本。

宝马的故乡德国在氢燃料电池 汽车 的基础设施方面处于领先地位。为了促进那里的加油基础设施的扩展,像宝马这样的 汽车 制造商已与氢生产商和加油站运营商共同发起了“ 清洁能源合作计划”,该计划预计到2022年将加氢站扩展到130个。在德国的道路上行驶约60,000辆氢能 汽车 。下一个目标是相应增加燃料电池 汽车 的数量,到2025年将达到400个加油站。同时,宝马也在筹划邻国合作,因为只有周边国家的加油站数量多了,才能真正让FCEV走出德国。

从目前全球企业端的布局来看,在当下严峻的行业形势下,近日梅赛德斯-奔驰正式宣布取消开发氢燃料电池乘用车的计划。与之前的大众 汽车 、本田 汽车 一样,暂时搁置了氢燃料电池在乘用车上的拓展。而目前坚持下去的企业主要有 丰田、宝马和现代 三家。其中丰田有可能继续加大投入——以全系HEV的推进撑10年,计划10年后用燃料电池 汽车 接棒。

你看好氢能 汽车 吗?你觉得多久可能实现在中国量产,下方评论,写下你的看法吧!

氢能源2.0版炒作浪潮开启!八家氢能源概念股谁与争锋是龙头?

氢燃料电池正迎来了一波投资机会。相信刚刚一周的的表现让很多人感受到了氢能源的炒作热情和浪潮!甚至很多朋友感觉似曾相似,2019年A股燃料电池有过一波行情,领涨龙头美锦能源涨幅高达7倍有余;这一波行情,领涨龙头厚普股份涨幅已经翻倍。

如果说我们将2019年行情称之为氢燃料电池行情1.0版,这波称为2.0版。这次又会有多少氢能源翻倍牛股出现呢?而现在的炒作就好比6月份 科技 股6月上旬第一波浪潮,最初1.0版,大多还是概念,恐怕没太多人反对——彼时市场对氢燃料电池还不甚了了,一级市场氢燃料电池很多优质项目融资融不出去,跟二级市场的热情形成“冰火两重天”的局面。现在局面大为改观:一级市场股权融资迎来了一波高潮,一些明星项目一股难求。当年爱理不理的投资人,现在真的是高攀不起。

最最重要的是据报道,目前有三分之一的央企参与氢能源项目开发之中,其中不乏还有中国石油,近期高层对于氢能源发展的战略性定位和发展方向非常明确,而且经过两年的成长,A股市场不少相关核心氢能源概念股开始浮出水面了,今天就和大家说说真正参与氢能源发展的A股八家氢能源电池公司,擦亮你的眼睛,认真的看完“

一、美锦能源

① 焦化产品及附产品

② 新能源 汽车 及加氢站

③ 超级电容项目及电容炭产品

④ 高 科技 新设备项目及采矿机器人产品

二、潍柴动力 【氢能业务】:

1、2016年战略投资弗尔赛,已成为其第二大股东,弗尔赛掌握氢能燃料电池核心技术并具备综合能源气体解决方案提供能力。

2、2019年率先在潍坊等地批量投放氢燃料电池公交车,与国能集团合作开发的200吨级氢能矿卡项目有序推进。牵头承担国家燃料电池产业化重大专项。

3、潍柴动力2021年5月27日公告,公司拟非公开发行股票募集资金总额预计不超过130亿元,其中用于燃料电池项目的总投资金额约为37亿元,包括固态氧化物燃料电池及关键零部件产业化项目(总投资15亿)、燃料电池动力总成核心零部件研发及制造能力建设项目(总投资14亿)以及氢燃料电池及关键零部件产业化项目(总投资7亿)。

4、潍柴动力2021年4月17日在投资者互动平台表示,公司在新能源动力总成领域已全面完成氢燃料电池和固态氧化物燃料电池的核心技术布局,关键技术指标处于领先地位,氢燃料电池发动机寿命可达25000小时,最大续航里程600公里。

5、潍柴动力2021年4月20日在投资者互动平台表示,公司2万台产能氢燃料电池发动机工厂已经投产。公司已累计配套300余辆氢燃料电池车辆,累计运营超过600万公里。

三、雪人股份 :公司主营业务主要包括制冰设备、压缩机产品及系统应用、油气服务、氢能源领域。

1、2021年2月,公司在互动易上表示目前公司在福州市长乐区共投放2辆氢能源公交车,运营里程数已超过70000公里,运行良好。

2、2021年4月11日雪人股份公告,目前公司氢能领域相关收入占比微小,不足收入的1%,不对公司当期业绩产生影响。

3、2021年4月23日,雪人股份公告称,公司拟非公开发行股份,募资不超过6.7亿元用于氢燃料电池系统生产基地建设项目、氢能技术研发中心建设项目和补充流动资金,实控人林汝捷将以6000万元认购本次发行的股票。

4、雪人股份7月22日在深交所互动易平台回答表示:2019年公司与厦门金龙 汽车 合作开发的氢燃料电池大巴,已在福州市长乐区616路公交线路正式示范运行

四、雄韬股份: 公司主要从事化学电源、新能源储能、动力电池、燃料电池的研发、生产和销售业务,主要产品涵盖阀控式密封铅酸蓄 电池、锂离子电池、燃料电池三大品类。

1、雄韬股份2021年4月30日在投资者互动平台表示,目前公司部分燃料电池系统有使用武汉理工氢电 科技 有限公司生产的膜电极。

2、雄韬股份2021年度网上业绩说明会5月19日在全景投资者关系互动平台举办,公司董事长、总经理张华农在本次活动上表示,氢燃料电池是公司最核心的发展战略,将坚定的持续投入研发。公司重点研发的氢燃料电池项目,取得多项的研发成果和重大进展,自主研发的电堆已经顺利投产。公司于2020年12月发布了氢燃料电池的新产品研发成果和具体的指标。

3、雄韬股份7月19日在深交所互动易平台回答表示:公司下属子公司上海氢雄信息 科技 有限公司持有青岛国际院士港氢雄燃料电池有限公司45%股权。

五、大洋电机: 公司致力于成为全球电机及驱动控制系统绿色环保解决方案领域的卓越供应商。

1、2021年5月13日,大洋电机与成都市新津区人民政府正式达成合作,大洋电机氢能全产业链示范基地项目正式落户成都天府智能制造产业园。大洋电机氢能全产业链示范基地项目总投资约5亿元,建设集燃料电池中央研究院、燃料电池系统及核心装备、制氢加氢装备研发制造、燃料电池UPS装备等于一体的氢能全产业链示范基地。

2、大洋电机2020年度业绩网上说明会5月13日在全景投资者关系互动平台举办。董事长鲁楚平表示,大洋电机产业布局基于时间分为三个阶段“今天的事业、明天的事业、未来的事业”;今天的事业是“建筑及家居电器电机”、明天的事业是“新能源 汽车 电驱动动力总成系统”;未来的事业是“氢燃料电池及动力总成系统、氢能源在车辆及相关应用行业的解决方案” 。大洋电机既然定位“氢燃料电池技术为未来事业”,短期之内对业绩的提升应该没有帮助,但可以相信,氢燃料电池事业一定是大洋电机未来业绩的中坚。

3、2021年7月,2辆氢能公交车交付浙江舟山市普陀区六横公交公司并投入使用,由大洋电机舟山公司与东莞中汽宏远 汽车 有限公司联合打造,搭载中山大洋电机研发的51kW氢燃料电池发动机。

六、厚普股份:  公司业务涵盖装备制造、工程设计、 燃气运营、物联网、技术服务等五大领域,公司产品主要应用于天然气和氢能 源加注领域。

1、厚普股份自主研发的“加氢站设备监管系统V1.0”与华为技术有限公司的鲲鹏云完成兼容性测试,获得HUAWEI COMPATIBLE证书及相关认证徽标的使用权,为公司在加氢站领域的发展提供了有力的软件技术支撑。

2、2021年3月25日,厚普股份发布公告,公司持有北京厚普氢能 科技 有限公100%的股权,现北京厚普氢能拟出资4亿元(占出资比例80%)与燕新控股集团有限公司合资成立成都厚普氢能 科技 有限公司,燕新集团出资1亿元(占出资比例20%)。新成立的合资公司将有助于促进氢能装备制造项目及氢能应用示范项目的建设,共同推动氢能产业快速发展,实现优势共享,合作共赢。

3、2021年6月15日,厚普股份(300471)在最新发布的《投资者关系活动记录表》中透露,目前公司建设一座加氢站,最大承担的自研自制的产品约占30%-35%。随着公司自行研发的活塞式氢气压缩机已经通过了1000小时的连续运行测试,若未来实现销售,预计最大承担的自研自制产品项目占比将达60%-70%。

4、2021年6月18日,厚普股份召开年度 科技 大会,发布了70MPa加氢机、第VI代LNG泵橇加注装置、第Ⅱ代内河船用供气系统等新产品,公司多项氢能加注设备关键部件已打破国际垄断。

5、2021年8月11日,厚普股份在互动易上表示,公司与广西中船北部湾船舶及海洋工程设计有限公司携手赢得了海外客户1500立方和3000立方LNG运输船的方案设计合同。该两型船设计合同的签订,标志着公司LNG海洋运输船的液货系统和供气系统设计首次走向国际化,为公司拓展海船市场迈出重要一步。

七、亿华通: 公司是一家专注于氢燃料电池发动机系统研发及产业化的高新技术企业

1、2021年6月,5辆18吨天路通BTL5182TXSEQFCEV燃料电池洗扫车中标大兴区氢能源环卫车辆购置项目。由成都亿华通动力 科技 有限公司配套,系统额定功率为80kW。

2、2021年6月,亿华通与丰田的合资公司--华丰燃料电池有限公司正式成立。新公司注册资本45亿日元,经营范围包含:制造燃料电池及零配件,委托加工燃料电池及零配件,销售燃料电池及零配件、 汽车 零配件等。

3、2021年8月5日,北京亿华通 科技 股份有限公司和水木明拓氢能源 科技 有限公司,就开展氢能产业长期合作签订战略协议,协议强调双方将秉承优势互补、合作共赢的宗旨,在构建氢能产业链、培育氢能创新企业、推动氢能示范应用等方面达成合作。

八、科威尔: 一家专注于测试电源行业的综合测试设备供应商,为客户提供测试电源和基于测试 电源的测试系统解决方案。

1、科威尔于2016年底开始布局燃料电池测试领域,2017年陆续推出燃料电池专用负载、燃料电池发动机测试系统、燃料电池电堆测试系统及燃料电池DC/DC测试系统。凭借产品的可靠性和高性价比,科威尔迅速获得了中国 汽车 技术研究中心、亿华通、捷氢 科技 、重塑集团、国鸿氢能、潍柴动力、宇通客车等科研院所和知名企业的认可。

2、在150KW大功率燃料电池电堆测试系统产品订单上,2021年上半年科威尔已陆续完成国鸿氢能、浙江锋源、宇通客车、中汽中心、大兴氢能实验室等客户的交付。第三季度也将陆续完成来自未势能源、中通客车、山东美燃、青岛格尔信德等多家企业订单的交付。

3、2021年5月28日,合肥科威尔电源系统股份有限公司发布对外投资设立全资子公司的公告。依据公告内容,科威尔此次投资2000万元,在北京大兴国际氢能示范区设立全资子公司--科威尔(北京)技术开发有限公司,主要经营范围包括氢能及燃料电池测试装置开发和销售等。

4、公开资料显示,7月23日科威尔自主研发生产的150kW燃料电池电堆测试系统(FCTS-S-150)为中汽创智的这台120kW级金属电堆提供了一个稳定、安全的测试平台。

综述:以上八家就是目前实实在在在进行氢能源项目开发布局之中的A股上市公司,大家可以认真的进一步分析,同时可以回头去总结2019年那一轮行情,锂电池之后新的一个炒作风口:氢能源燃料电池的炒作正处于政策发酵之中,你值得重点跟踪!

以上内容来源香橙研究院!仅供参考!不作为操作凭证和依据!据此操作,风险自担!投资有风险!入市需谨慎!

氢气发动机真的不可行吗?

氢燃料的内燃机概念是非常有吸引力的,因为氢气H2燃烧的产物是H2O水,没有有害排放物,也完全不排放CO2,看起来简直是完美的内燃机燃料。到为啥氢燃料内燃机一直没有进入市场呢?我们来看一看原因是啥。

首先,氢燃料内燃机不是什么新 科技 ,宝马和马自达都曾经花费很大精力研究过氢燃料内燃机。我们先来看看两家的研究成果:

1.宝马的氢燃料内燃机研究项目

宝马从上世纪90年代开始了氢内燃机的研究,宝马在传统汽油发动机的基础上进行了改造了一款氢燃料发动机用来验证氢燃料内燃机的可行性(图1),项目的车型是著名的宝马7系,宝马改造后称为Hydrogen 7轿车(图2),也就是氢燃料内燃机的宝马7系。

宝马专门开发了氢气气体喷射系统来代替原来的汽油直喷系统,开发了火花塞,气门等一系列技术来实现内燃机的工作。大约在2010年左右,宝马逐渐停止了氢内燃机的技术路线转而开发氢燃料电池技术了。

2. 马自达的氢燃料转子发动机研究项目

马自达对氢内燃机的主要研究方向还是集中在马自达擅长的转子发动机上。马自达也是从上世纪90年代开始开发了它的第一辆氢转子发动机概念车Mazda HR-X(图3)。后来马自达又在2004年发布了称为RENESIS氢转子发动机(图4图5)。马自达RENESIS氢动力转子发动机是专门为氢燃料设计的转子发动机,采用了双氢喷射器,电动增压器,EGR废气再循环系统的你一系列新技术。

马自达甚至还将氢转子发动机技术引入混合动力系统,发布了马自达的Hydrogen RE Hybrid系统。还考虑过将这一氢转子发动机作为增程式混合动力的增程式使用。可以说马自达在氢燃料转子发动机方面可以说是煞费苦心。不过最终马自达没有坚持到最后,大约在2012年后马自达逐步停止了氢燃料转子发动机的研发。

3.氢燃料内燃机的问题

宝马和马自达最终都搁置了氢内燃机的开发,其中宝马已经转向了氢燃料电池的开发,2015年宝马发布了i8氢燃料电池概念车(图8)。其原因主要是在研发过程中他们发现了氢内燃机存在一些暂时无法克服的问题:

(1)氢内燃机燃烧氢气也会有有害气体排放

一般人认为氢气在内燃机中燃烧的产物只有水蒸气,是绝对环保的。实际情况是,氢内燃机在燃烧氢气时,会产生NOX氮氧化合物排放。

NOX氮氧化合物排放产生主要的机理如下:空气中是含有N2氮气和O2的,这两种气体常温下是不会发生化学反应的,但是在燃烧室高温高压的环境下就会产生化学反应,形成有害的NOX氮氧化合物。

普通汽油机可以通过三元催化器用同时产生的另外两种排放物HC和CO来作为还原剂将NOX还原成无害的N2氮气和O2氧气(图6)。而氢内燃机就由于不排放HC和CO无法采用三元催化器方案。

而氢燃料电池技术,由于反应温度较低,因此不会产生NOx排放,排放物只有水。在排放上比氢燃料内燃机更有优势。

(2) 和氢燃料电池相比效率上处于劣势

由于内燃机热机,化学能要先转化成热能在转化成机械能,排气系统和冷却系统会带走热量(图7)。当前技术发动机最高热效率也只有40%左右(在很多工况下是低于30%的),宝马氢燃料内燃机的研究结果最终的热效率也只达到了42%。

而氢燃料电池是直接讲化学能转化为电能,再将电能转换为机械能驱动车辆。运行温度比较低,没有发动机较大的热损失,因此效率高的多,目前能够达到60%。从效率上完胜氢燃料内燃机。(图9)

总结一下,目前的技术条件下,和氢燃料电池技术相比,氢燃料内燃机在排放和效率上都完全没有优势,技术上是不可行的。

氢燃料电池商业化过程任重道远!即便如此,也没有必要找一个锂电中间过程替代产品,是吧?

从环境维护来说,充电 汽车 并不优于汽油车。仅仅是以降低城市污染,但牺牲整体环境污染而已。所以不看好任何锂电充电 汽车 。

假如政策倾斜锂电充电 汽车 ,所有 汽车 都换成了充电 汽车 ,那么是否又配套处理废旧电池的业务出笼?如果没有,简直就没有必要继续发展下去最终导致全人类灾难性结果了。

第一,氢气远没有汽油燃烧值高,氢气燃烧值为1.43E8J/Kg,汽油的燃烧值4.4E8J/Kg。

第二,氢气不容易储存,需要压力容器,且压力容器本身重量和被储存的氢气本身重量相当,而可以装50公斤汽油的油箱也就10几公斤。

第三,氢气比汽油贵。

氢气的燃烧值是三万三千千卡每千克,个人认为氢燃料作为普通能源不适用。一:不安全,现最好的储氢办法是液氢储存技术,大约负的二百多度才能变成液氢,必须是双层真空外加镀膜技术还得加上很高端的冷却技术才能保证一直在液态且制冷太耗能源,一旦失去冷却作用那液氢吸热气化将热胀胀坏容器发生泄漏从而从空气中大量吸收热量而发生物理爆炸,若再遇火星则相当于30多倍梯恩梯炸药的爆炸当量,即使不遇火星的爆炸也会让接近它的人瞬间冻成冰棍。也许有人会说那就用纳米碳管等技术来储存,即使是现在最先进的技术其储存量也最多不超过自身重量的百分之四。二如果算上储存技术的重量其能量功率密度至多是二千四百千千卡每千克,远低于汽柴油的一万多千千卡每千克的重量功率密度,虽然汽柴油机的效率只有百分之四十左右,远低于质子膜燃料电池的百分之八九十,但即使是这样,汽柴油机的相同重量的燃料输出有用功还是要比氢燃料高一倍以上,当然质子膜燃料电池所发的直流电会使 汽车 有无级变速的功能,推进效率更高,但人们同样可以用汽柴油搞中高温的氧化钇加强二氧化锆燃料电池,同样具有无级变速功能。所以个人认为氢燃料并不适用大规模替代传统能源,效费比和效率都低,别被骗了。

裂解技术随车甲醇制备氢气,然后燃烧氢气作为动力。是否可行?

能量转化是有损耗的,从发电厂到燃烧氢的 汽车 要经过多少次能量的转化?如果是火电厂的话:化学能转化为内能,内能转化为动能,动能转化为电能,电能转化为化学能,化学能转化为内能最后内能转化为动能。这其中要浪费多少能量?内燃机的能量转化效率很低,只有40%左右,大部分能量都以热量的形式通过尾气排放掉了,相比之下电动机有高达90%以上的能量转化效率。而且开过电动车的朋友都发现电动车起步劲更大,推背感更强,因为不同转速下电动机的扭矩基本没有变化,而内燃机在不同转速下输出扭矩有很大区别,低速和高速下扭矩都偏小。所以只要电池技术能得到突破内燃机必将成为 历史 ,何必再去纠结给内燃机换什么燃料呢?

氢气不含有碳,燃烧后不产生CO2。氢气可以通过太阳能、风能等可再生能源获得,被认为是理想的能源或能源载体。氢气作为内燃机燃料时,极易实现稀薄燃烧,排放污染物少,热效率高。

按技术研究可以,普及不现实,氢气的危险性太大了

氢气内燃机其实也不是不行,只是方法问题。氢气内燃机主要是NOx污染问题,这个在柴油车上已经有近乎完美的解决方案,就是用尿素水溶液吸收。至于水蒸气腐蚀,没有的事啦,因为工作燃气温度高,水只能变成水蒸气,压根无法腐蚀发动机。至于转换效率的问题倒是比较麻烦,但氢气内燃机造价低廉,只要在技术上有所突破,自然就不用担心这个问题了。比如说目前的内燃机发展其实已经到了顶端,打破天花板的唯一出路就是外燃机,就是燃烧过程放在气缸外进行,燃烧过程得以最大限度的提升效率和延长时间。气缸内只有输出功率和排气两冲程,发动机体积更小,输出功率和转换效率更高。比起昂贵的燃料电池,这种外燃机在成本上有更大的优势。而且氢气密度低,不好储存。而外燃机除了烧氢气,还可以少甲烷,排放很少,但燃料成本更低,而且技术要求低,现在就已经可以完全上路,不需要等待储氢 科技 的进步。

从现代NEXO聊聊,氢燃料电池可以是未来吗?

正值第五届国际氢能与燃料电池 汽车 大会在上海举办,这是一场小规模 科技 展会,我们受邀去现代起亚展台参观并试驾了NEXO,新鲜之余,对于燃料电池有一些感触与大家分享。

氢燃料电池,一度被推举为 汽车 新能源的未来趋势,后来由于各方各面的技术制约,纯电动慢慢成为了主流,燃料电池的声音弱了不少,但丰田、现代等日韩系车企依然在燃料电池上坚持,尤其是现代起亚,一直将氢燃料电池作为主攻趋势。

在丰田Mirai、本田Clarity等小体型的燃料电池车之后,现代NEXO是全球第一款量产的氢燃料电池SUV。大体型的SUV对于氢气的装载需求能够给予空间上的便利性,但同时整车重量也会随之增加,所以在综合效率上需要找到一个微妙的平衡。

首先,NEXO上搭载了三个储氢罐,而为了装载这么多罐体,现代起亚进一步增大了氢燃料的储藏密度,从而使储氢罐的体积更小更轻便,车内承载容量为839L,与传统燃油车保持在了同一水平,并未产生过多空间侵占。

每个储氢罐可以装载2.1公斤的高压氢气,三个罐共装载6.3公斤,加氢一次需要5分钟,NEDC工况续航里程能达到800km,燃料电池系统效率达到了60%。

另外,由于氢燃料电池的特性,NEXO的排放物只有水,同时还具有很强的空气净化能力,可以净化99.9%的可吸入颗粒物,行驶一小时能够净化26.9kg空气,10万辆NEXO行驶60分钟可以净化供400万人一小时呼吸的空气,某种程度上来说,甚至可以把这辆车看成一台空气净化器。

单纯从这几项参数上来看,NEXO在空间实用性和能源效率上达到了不错的平衡,但放眼现实就会发现,受限于加氢站等基建的制约,其真实的可用性还远不足以达到燃油车和电动车的水平。同时其价格也相当依赖补贴,比如在韩国当地的官方售价折合人民币约41万,补贴后才降至20万的水平。

首先理解一下什么是燃料电池,严格意义来讲,燃料电池在很多文献中被称为燃料电池发动机,因为它并不是储能元件,无法像锂电池一样储存电能,所以在狭义角度来讲,它不算是我们广泛认知中的“电池”,而更算是一种发电机,类似于燃油发动机的原理,从外界输入燃料(如氢气),进入电池堆与氧气发生电化学反应,产生电能。

在NEXO上具体的工作流程是,氢气从储氢罐中出来,通过燃料供给系统降压,进入燃料电池的负极;另一边,空气中的氧气通过车前部的空气供给系统过滤后,进入燃料电池的正极。

氢气和氧气在电池堆中发生化学反应产生电流,直接进入驱动系统,经过逆变器后传给驱动电机,从而驱动车轮的运转。

那么发生在燃料电池堆中的电化学反应又是什么样的呢?从微观维度来看,可以这样通俗地去理解:在负极,氢气在催化剂的作用下失去电子,成为氢离子(即质子),氢离子通过质子交换膜(燃料电池核心元件)来到正极。

而在正极,氧气得到电子生成氧离子,但氧离子在溶液环境中无法存在,所以会立马在催化剂的作用下与从质子交换膜透过来的氢离子结合,生成唯一的产物——水。而电子是从哪里来的?没错,就是氢气在负极卸下来的电子,通过外电路流到了正极,这就是电流的来源,而这整个反应过程,就是燃料电池的本质原理。

所以只要在外电路中接入负载(即驱动电机),就可以将产生的电能利用起来进行车辆的驱动。从这方面来看,燃料电池能够通过电化学反应产生电能,这与现在广义上的电池原理是一致的,但由于燃料电池不能储存电能,所以严格上来说,它也不能算作现在的蓄电池,我们就把它当成发电机即可。

氢燃料电池有其特殊性,优缺点都极其突出,优点就在于绝对环保,排放物只有水,同时还具有净化空气的作用,使用方面也具备续航能力强的优势,并且加氢速度快(3-5分钟),整体效率极高,相当适合长途使用,但这个实际价值是有着前提条件的,而这个前提条件现在无法满足,所以其缺点也就变得很明显。

由于加氢站的建设成本也极其昂贵,所以目前氢燃料电池的基建设施还完全没有推广开来,加氢便利性也就尚属空谈。另外由于燃料的不可替代性,氢气的制取、压缩、储存、运输等流程都无法简化,尤其是储氢技术一直没有足够的突破,这些都制约着氢燃料电池的发展。

以上是宏观环境的制约,落到产品层面,储氢罐和氢气的重量对于家用车来说负担太大,所以燃料电池本质上并不适合家用车的使用,反而更适合货车、重卡等大型工程用车,以及公交、地铁等客运用车,因为这类车辆对于重量因素相对而言更不敏感。

同时,成本问题不止体现在加氢站的建设和储存、运输等方面,还直接影响到了每一辆产品上,比如根据一位做压力容器检验设备工作的专业人员透露,NEXO上装载的每一个车用玻璃纤维缠绕储氢罐,价格都能顶一辆五菱之光;而燃料电池内部的反应催化剂的关键材料是铂,没错你也可以粗暴地理解为用白金做电池。

而关于车辆的用户体验,由于燃料电池的反应原理,其输出特性比较平缓,无法应对剧烈的功率需求变化,比如当你踩死油门时,ECU指挥气泵加大氢气输入量,压力提高,电流密度提高,但同时电压却在下降,所以动力响应反而较慢,并且会影响系统效率,有些类似于涡轮迟滞比较明显的发动机。

因此在实际应用中,燃料电池通常会与蓄电池或超级电容组合构成混合动力系统,只不过这其中是电与电的混合。此时,燃料电池车又有些类似于增程式电动车,而作为辅助的电池组容量并不大,仅仅作为急加速时的动力补充,而在平时的制动和下坡工况,其电量也会很快充满待用。

这纯粹是一个主观愿望,因为氢燃料电池的特点太讨人喜欢了,无排放无污染,甚至还能净化空气,如果未来路上的车辆都能达到这种效果,应该所有人都会希望看到,只不过要达成这个效果的前提实在是太难了。

成本的制约、技术的制约,都让燃料电池举步维艰。相对而言,纯电动反而迅速大行其道,究其原因,就是因为电池的应用太容易太简便了,它能更快更直接地进入实用阶段,进而持续带动电池技术的发展。

但燃料电池不行,从目前的技术条件来看,推行燃料电池车需要这些必要的流程:制取氢气、存储、运输、建设加氢站,而纯电动则方便很多——电网这么发达了,想在哪里建充电桩就在哪里接根线就好了,运输?运什么?

那么氢燃料电池该何去何从呢?它当然也有合适的位置,纯电动目前充电效率毕竟还比不上加油,而加氢快啊,虽然加氢站的建设还没法满足大规模民用,但满足一下商用反而相当合适,比如公交地铁、比如货运重卡等,在固定站点建设加氢站显然就没有了民用的诸多制约,并且清洁的能源形式替换掉大型工程车辆的高油耗高污染传统能源,何乐而不为呢?

纯电动当道,只是因为纯电动更符合现在这个时段的需求,万一将来某一天燃料电池的成本问题得到了革命性的解决,或许世界变化的速度比电动车改变世界要快得多呢。我愿意相信燃料电池的未来,是因为我相信能用钱解决的问题,其实都不是问题,等到万事俱备,我们也不是非得买电动车呀。

本文作者为踢车帮 刘剑星

氢能源上市公司信息汇集(1.6日)

深冷股份:公司参股企业可提供甲醇重整制氢、固体氧化物氢燃料电池系统等装备

有投资者在投资者互动平台提问:董秘你好,公司处于上中下产业链哪环呢,竞争对手和核心的优势几何?

深冷股份(300540.SZ)1月5日在投资者互动平台表示, 公司在天然气液化、液体空分领域,参与的环节主要为项目全套工艺包及核心设备的提供商,公司是天然气液化产业链一站式解决方案的提供商,公司具备日处理600万方LNG液化装置的设计和制造能力,液体空分装置的设计和制造能力达到日产量1000吨,公司是国产LNG装置运行业绩最多的企业;公司已投建稀有气体—氦气装置一套; 针对氢能源行业,公司可提供制氢、氢液化、氢气储存及加注设备、综合能源站装备(油、电、气、氢),公司参股企业可提供甲醇重整制氢、固体氧化物氢燃料电池系统等装备。

三聚环保:正在进行氨氢能源体系中氨分解制氢技术及集成应用的研发

有投资者在投资者互动平台提问:您好,请问一下公司氢能源研发目前进展如何?顺利吗?

三聚环保(300072.SZ)1月5日在投资者互动平台表示,公司正在进行氨氢能源体系中氨分解制氢技术及集成应用的研发。

有投资者在投资者互动平台提问:公司有无开发氢能源方面应用产品?

超捷股份(301005.SZ)1月6日在投资者互动平台表示, 公司正在开发氢能源紧固件产品,部分产品已取得客户定点。

一拖股份:氢燃料电动拖拉机仍处于实验性阶段 暂不具备商品化条件

有投资者在投资者互动平台提问:董秘您好:能否简要介绍下公司的氢燃料拖拉机的前景和看法?

一拖股份(601038.SH)1月6日在投资者互动平台表示, 5G+氢燃料电动无人驾驶拖拉机是由公司控股子公司参股的洛阳智能农业装备研究院有限公司牵头研制的智能自动化拖拉机产品,其以氢燃料电池作为主要动力,能够满足传统拖拉机的作业功能,为用户提供高质量的服务。 氢燃料电动拖拉机的问世,对绿色智能农机装备的创新 探索 ,推动我国农机装备转型升级,促进智慧农业发展等都具有重要意义。 但是目前,该产品仍处于实验性阶段,受制于上游加氢设施稀缺、氢电池成本过高等原因,暂不具备商品化条件。未来,随着加氢设施在农村的普及、生产技术的完善,氢燃料拖拉机有望全面投入市场。

东旭光电:公司以自有资金独立研发氢燃料发动机

 有投资者在投资者互动平台提问:请问公司在氢能源产业的研发和未来规划。目前是独立研发还是和其它企业或者政府有合作。谢谢

东旭光电(000413.SZ)1月5日在投资者互动平台表示,公司有在积极推进氢燃料发动机研发,希望通过产业链延伸开拓新的业务领域。截至目前,公司以自有资金独立研发。

中联重科:我司在氢燃料相关技术已经进行布局和研究

有投资者在投资者互动平台提问:董秘你好,公司目前在氢能源,电动能源设备有何布局?

中联重科(000157.SZ)1月5日在投资者互动平台表示, 我司在氢燃料相关技术已经进行布局和研究;11月26日,在我司新能源产品及碳纤维复合材料新技术发布会上,8大系列16台新能源产品集中亮相,同时发布了行业首款国产化碳纤维臂架泵车,充分展示了中联重科在新能源、新材料领域领先的技术优势,以及引领行业绿色发展的雄厚实力。

蠡湖股份:公司的研发方向主要是氢燃料电池空压机组件的关键零部件

 有投资者在投资者互动平台提问:请问董秘!韩国现代宣布停止研发内燃机!转向电动 汽车 生产!请问公司在淘汰内燃机大环境下公司产品也会被淘汰!公司的发展方向在哪里?有哪些产品在研发?请详细介绍一下?

蠡湖股份(300694.SZ)1月5日在投资者互动平台表示,引用盖瑞特《氢燃料电池 汽车 商业化白皮书》:在全球追求零排放 汽车 的道路上,氢燃料电池与纯电动、插电式混合动力一起扮演重要角色。但无论是哪一种,在未来几十年都无法满足所有的零排放交通需求。纯电动和氢燃料 汽车 ,再加上更高效的内燃机和混合动力系统,必然在未来各放异彩。 公司的研发方向主要是氢燃料电池空压机组件的关键零部件,利用铝合金铸造和加工经验和行业资源,积极开拓新能源 汽车 零部件领域,丰富和延伸产品结构。

洛阳氢燃料电池发动机的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于氢能源发动机和氢燃料电池、洛阳氢燃料电池发动机的信息别忘了在本站进行查找喔。微信号:ymsc_2016

发表评论

评论列表

  • 这篇文章还没有收到评论,赶紧来抢沙发吧~