在汽车产业的未来图景中,新能源将占据主导地位,这里所指的新能源,主要是指清洁、环保的能源。减少碳排放已成为全球共同关注的重要议题,电动车因此迎来了其重要的历史发展时刻。
尽管电动车的数量在不断增长,但充电时间过长仍是其面临的一大难题。那么,是否存在一种既环保又便捷的新能源呢?答案是肯定的,那就是“氢”。
氢能源汽车究竟是什么呢?
丰田是首家将氢动力技术应用于民用车辆的公司,其MIRA氢能源汽车已经升级到了第二代。同时,国内的一汽红旗也推出了首款民用氢能源汽车——红旗H5-FCEV,标志着我国在氢能源汽车领域的重要进展。
氢能源汽车主要有两种类型:一种是氢内燃机汽车,另一种则是目前备受关注的氢燃料电池车,红旗H5-FCEV便属于后者。
氢燃料电池的工作原理,实质上是电解水的逆过程。通过将氢和氧分别供应给阴极和阳极,氢在阳极处扩散并与电解质反应,释放出电子,这些电子通过外部负载到达阴极,从而完成电能的生成。
红旗H5-FCEV的车身尺寸为长4945mm、宽1845mm、高1470mm,轴距达到了2875mm。从外观上看,它与燃油版车型几乎无异,唯有尾部的FCEV标识显示了它的独特身份。
红旗H5-FCEV装备了一汽自主研发的燃料电池发动机,其驱动系统由一台功率为140千瓦的电动机组成,最高车速可达到160公里/小时。
这款车型配备的两个储氢罐能够加注4公斤的氢气,使其在NEDC工况下拥有520公里的续航里程。
去年,丰田与中国五家公司在氢燃料电池技术的研发上展开了深入合作,这五家公司包括北汽集团、东风集团、一汽集团、广汽集团及北京亿华通公司,共同推动氢能源技术的发展。
氢燃料电池的优越性表现在哪些方面呢?
许多电动车都面临着充电时间过长的问题,即便快充技术不断进步,仍然难以达到燃油车加油的便捷程度。长时间的充电不仅令人感到不便,也限制了电动车的使用范围。
相比之下,氢燃料电池车拥有显著的优势。其加氢时间仅需3至5分钟,与燃油车加油时间相当,大大提升了使用的便捷性。
在能量转换效率方面,氢燃料电池也展现出了其高效性,转换效率基本可维持在50%以上,远高于传统燃油车的30%至40%的转换效率。
与燃油车相比,氢燃料电池作为一种直接将化学能转化为电能的装置,其原料氢可通过电解水获得,最终又还原为水,实现了真正的零排放和可持续利用。
然而,氢燃料电池又存在哪些局限性呢?
尽管氢燃料电池具有高效、环保等诸多优点,但氢作为一种化学性质活泼的元素,其制取、储存和运输的成本都相对较高。同时,加氢站的普及也面临着不小的挑战。
以丰田的MIRA车型为例,其使用范围仅限于加利福尼亚州和夏威夷的部分地区,这也在一定程度上限制了氢能源汽车的推广。
高昂的使用成本使得氢能源技术在民用交通领域的应用受到限制。与其投入大量资源建设配套设施,不如集中精力发展快速充电技术,以更实际的方式推动电动车的普及。
关于氢能源未来的展望,我们又该如何看待呢?
尽管日产和通用等汽车制造商已宣布停止氢燃料汽车的研发,但我国在氢能源技术领域的探索仍在进行中。不仅红旗在积极研发,长安、吉利、长城等国内车企也在不断努力。
发展氢能源对于国家能源战略和航空航天技术的进步具有重要意义,远超过其在商业领域的应用。掌握氢能源核心技术,对于我国未来的能源安全和科技发展至关重要。
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