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2023-06-07 10:40:31 文章来源 :网络 围观 : 评论

  用低成本分解水中的氢和氧,转化成能源,人类一直在研究探索。

  会成功的。

  我是看不到了。

  ·

  解析基础:水并不能燃烧!燃烧的概念指燃料与空气中的氧气之间发生氧化反应,通过反应过程中分子剧烈的运动实现燃烧转化为动能。常规能源燃烧的燃烧会产生多种物质,比如汽油的燃烧同通过烃类物质中的碳元素、氢元素等多种元素与氧气反应,生成二氧化碳、水、碳氢化合物、氮氧化物等。这些小知识与水不能燃烧有什么关系呢?——水是燃烧后的产物,因此不能再次燃烧。

  (H2O是水分子/下图为燃烧反应结合的过程)

  水是燃烧反应后的产物,其中氢元素与氧元素已经牢牢的结合在一起。所以即使氢可以燃烧且氧气是助燃气体,然而在两者“合二为一”后就会失去燃烧的功能;只有让氢氧之间的化学键断裂使之分离,之后才能通过搜集贮存氢氧两种物质后再进行化学反应。但是想要把这两种牢牢结合的元素分离本就需要消耗很大的能量,这就是汽车不会考虑通过化学反应反应并“燃烧水”的原因,同时也是任何「水能」汽车都不会普及的道理,参考第二节。

  综上所述,水并不能直接燃烧所以不能作为汽车燃料,但如果把氢氧分离后还可以作为动力源。能够实现氢氧化学键断裂分离的方式可参考「电解水」,指通过电流的作用催化获得氢气与氧气;然而催化反应出的氢气基数太小,直接燃烧是无法满足车辆正常行驶需求的,那么用来发电实现电驱动行不行呢?答案也是否定的。

  曾经试制过的所谓“水车”在上市后即被业内人士否定其价值,原因是因为得不偿失,其运行原理与步骤如下。

  电解水制氢制氢

  氢氧与燃料电池反应发电

  电流输入至动力电池组充电

  汽车以电动机驱动消耗电

  这一流程真的合理吗?

  似乎这是一个“用电发电”的奇怪循环,如果说电解水制造氢消耗的电,小于氢在燃料电池中反应发出的电,那么这一模式必然会得到认可。但正如上文所述,水中的氢氧已经牢牢结合,想要使其化学键断裂需要消耗极大的能量;利用电解水制造一公斤的氢需要消耗约60kwh(度)的电,然而一公斤的氢在燃料电池组中,充其量能反应出20kwh左右的电能!

  「水动能」电动汽车的本质就是这样了,如果量产汽车想要实现“水驱动”,那么这台车就要准备三组电池组,具体如下。

  动力电池组

  电解电池组

  燃料电池堆

  

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  量产电驱汽车驾驶需要400公里的续航,动力电池组就要有80kwh左右的容量,因为百公里平均电耗是可以达到20kwh左右的。想要实现“水转电”增程式驾驶模式,动力电池组只作为超级电容稳压或升压使用(只留一点点容量),那么电解电池组制氢氧加燃料电池堆发电的模式又有另一个问题了。

  首先车辆要配备一组很大容积的水箱,其次则需要依据平均电耗与水箱降低的推重比,也就是说加入大水箱后的「水动能电动车」百公里电耗会更多。于是这台车想要实现正常的行驶就需要更高的发电量,汽车正常行驶一百公里,“水转电”系统就需要消耗70~80kwh的电能用以发电,那么车辆的“电解电池组”想要实现400公里的续航里程,其容量至少应该在450kwh左右……如果车企没有疯的话,相信会直接把超大容量的“电解电池组”直接换成动力电池组,车辆的续航即使需要破1000km,其成本也比制造这种“水氢车”更划算哦。

  上文所述的“水氢车”由于系统的绝对不合理而被否定,上市后连量产的机会似乎都没有。然而还有一种类似的「氢燃料电动汽车」钻了空子,以日系车企为主的企业对于这种车热度很高,原因只是因为在化油器时代日本储备了过量的铂(制造化油器需要消耗铂)。但是很可惜高效率且不受温度影响的电喷技术快速淘汰了化油器,以至于消耗铂的需求非常迫切了。而消耗的理想方式正式电解水制氢,或者制造“燃料电池堆”使用,氢燃料汽车与“水氢车”有什么不同呢?

  氢燃料电动汽车的本质:增程式电动汽车,其核心总成包括三组。

  燃料电池堆-发电

  动力电池组-驱动

  电驱系统

  

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  这种车实际只是比“水氢车”少了车载电解水发电系统而已,发电是搬到背后用电解水的方式取电,功耗与排放同样非常之高。

  所以氢燃料汽车的本质就是“水氢车”的简配版,与其消耗数倍的电能实现很短的行驶里程,以数十克铂为高代价制造一组发电电池堆,为什么不把这些成本用作提升动力电池组的容量呢?这就是全球范围内没有哪些国家或地区接受“水氢车”和“氢燃料汽车”的原因,日本本土的氢能汽车保有量经过多年努力后也只有几千台而已。

  总结:水燃烧后的产物,一种看似柔软但是想要分离再次成为能源却很难的物质。所以没有理由把能源的研发方向转向水,能通过自然资源无限且直接获取的电能才有价值;比如光伏、地热、水力、潮汐能、海洋能、生物质能以及核能等,这些自然界恩赐的能源可直接发电,汽车需要做的只是消耗这些电实现均衡而已。

  编辑:天和Auto

  内容:原创首发

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  牛B。超级厉害。

  日本的氢能源汽车已经普及了,但是目前的技术难题是如何高效把水分成为氢和氧,或者合成某种催化剂。相信不久的将来会实现的,本来石油就不是人类的终极能源,都是不可再生能源,目前也有很多替代的方案,只是技术还不成熟,或者说成本太高,没法普及。所以说加油站关门是时间的问题,新技术的出现就会使老的技术被淘汰,汽车出现前我们还有驿站呢,现在还有吗?

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