加水的发动机不靠谱 新能源车还有哪些“新”方法? | Y车评

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不久前,关于“氢发动机”的消息爆炸了主流媒体。一些媒体发布消息《水氢发动机在南阳下线,市委书记点赞!》,有消息称这家青年汽车公司开发了一种新能源汽车,“只”用水可以开车。这个消息很快引起了各方的嘲笑。曾经有许多关于物理,化学,节能,催化剂,燃料电池等的科普知识。在新能源汽车普及的时刻,还有哪些其他方法可以取代汽油?

燃料电池

从广义上讲,将化学能直接转换成电能的装置是燃料电池。这些燃料现在可以是最流行的氢,或者它们可以是有机燃料,例如汽油,乙醇等,甚至是部分活性金属,例如铝和锌。

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注意:燃料电池

尽管三种燃料电池具有不同的“燃料”形式,但实际操作模式类似,并且它们与我们每天使用的一次性电池非常相似。简而言之,燃料电池是通过阳极,阴极和电解质的化学反应向外输出电能的装置。它被称为“燃料”的原因是它所使用的化学能源主要是氢等可燃物质。使用的化学反应主要是燃料和氧气的化学反应,因此习惯上将其称为燃料电池。

据青年汽车的官员称,所谓的“水氢”发动机,水只是所需原料之一,而原料铝是车辆运行所需要的。换句话说,水 - 氢发动机应该是两步技术的组合,其中铝和水反应产生氢,燃料电池使用氢来发电。水不是焦点。

水氢发动机的出现也反映了当前燃料电池的尴尬局面。理论上,燃料电池可以非常高效,在运行期间没有活动部件,噪音低,需要的维护少,工作更可靠。但事实上,燃料在电解液中的化学反应很慢。甚至相对简单的氢也需要由极难的稀有金属催化。这使得燃料电池极其昂贵并且严重依赖于稀有金属的使用。相反,氢气生产和高压储存和运输不是问题。毕竟,可以实现水加铝的简单反应。

手镯。我必须一次购买两到两个催化剂,这真的很难过。此外,世界稀土库存不足以让每个人都能驾驶燃料电池汽车。

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注:丰田Mirai

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注:丰田FCV(参数图片)燃料电池汽车

水氢发动机是一场闹剧,但确实暴露了技术的无助。燃料电池远远无法进入市场。

最倾斜的剑的新能量:燃气轮机

一家名为“Tekrus”的前公司发布了一款带燃气轮机的概念车(参数图片)。虽然汽车本身并非大规模生产,但它告诉每个人一个信号,即飞机上使用的燃气轮机可能会被汽车使用。

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注:Tekruz燃气轮机

与内燃机相比,燃气轮机具有更高的热效率,更高的燃料利用率,并且燃气轮机本身足够强大以用于制造高性能车辆。然而,就机械而言,燃气轮机的“速度调节”非常差,并且为了保持高效率,它只能以恒定速度运行。因此,燃气轮机本身不直接驱动车辆。对于汽车来说,它更像是一台高效发电机:首先,将油转化为电能,然后驱动电动汽车。这也是当前混合动力汽车概念中不太流行的“增量系列混合动力”。

燃气涡轮机由于其不受欢迎以及缺乏相应产业链的支持,目前比燃料电池具有更高的成本和更少的关注。我只能说我认为在我的汽车后面放一个小型燃气轮机真的很酷。

核电池

从人类发现开始,核能一直是掌中的明珠。核能具有非常高的能量密度,可能只需要一小块燃料,足以使汽车运行直至废弃。但由于控制极其困难,核能从未有过合适的民用物资。

目前,较为常见的核能利用方法分为三种类型。一个是核电站,它利用中子轰击铀-235链式反应来发电。一座1000万千瓦的核电站每年仅需要30吨铀燃料。

另一种类型的微核电池利用核燃料的自然半衰期来发电。但是,目前敢于用于民用的销售,都在超低功率范围内。例如,City-Laps提供的电池,虽然电池可以连续使用数十年,但只能提供100微瓦的功率,这仅适用于传感器。

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注意:氚核电池

还有一种称为“放射性同位素热电机”(RTG)的核电池,它更像是一种“加热器”而不是电池。这种电池的发电效率不高,但会产生大量的热量。在《火星救援》电影中,主人公使用核电池加热火星车内部以保暖。之前对冥王星的新视野的访问使用的核电池产生300瓦的电力,同时产生4,400瓦的热量。

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注:《火星救援》核电池车

可以说核电池的能量利用率仅低于内燃机的能量利用率。也许核电的最佳目的地是在大型核电站中燃烧水。

压缩空气

压缩空气作为能源,一直是新闻,一直受到嘲笑。但事实上,使用压缩空气作为驱动汽车的能源早已实现,并形成了独特的应用范围。

用压缩空气驾驶汽车并不是说,像火箭一样,空气向后喷射以推动车辆前进。压缩空气实际上只需将机械气泵推入车内,驱动机械泵转动,最后通过各级变速传动机构将车轮向前驱动。

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注:印度一家公司生产的空气车“AIR POD”

驱动车辆的能量来自压缩空气本身具有的潜在能量。用空气泵压缩空气的过程是补充能量的过程。与存储在电池中的能量相比,空气几乎不用担心容量衰减问题,并且方便在插座所在的位置对车辆充电。然而,空气能量毕竟是机械能。压缩气体罐的安全要求也限制了空气管的能量密度太高,并且电池寿命通常很短。

因此,空气动力学车辆的最合适的使用场景是工厂内的运输车辆。许多工厂使用压缩空气作为驱动工厂中各种设备的动力。我相信你必须在4S店维修室看过气动扳手。这些工厂内部使用车辆,补充能源非常方便。同时,由于现场车辆不需要太长的续航里程,更不用说没有电池的终身容量衰减,这非常适合工厂。

PSA Peugeot雪铁龙集团已经生产出更多有趣的车辆:空气混合动力汽车。使用压缩空气代替电池系统来创建混合动力版本。混合动力车辆本身对电池容量的需求较低,这可以弥补空气能量密度较低的缺点。同时,空气可以没有容量损失并且可以消除消费者的一些维护焦虑。

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注意:标致空气混合器

可以说压缩空气作为中间能源,无论是车辆的能量回收,外部补充能源,还是创造混合动力系统,都是一个有趣的选择。

其他燃料

这里引用新词的原因是因为这种方法仍然基于内燃机系统,但用其他燃料代替油。主要的汽车工厂或大学已经研究了诸如假酒精,乙醇,天然气,液化石油气和乙烯二乙醚等替代燃料,但由于各种问题它们还没有最终进入市场。

如今,汽车,汽油和柴油最常用的能源来自天然油,天然油有一天用完。最理想的替代燃料,最好能够完成低成本的人工合成,取代汽车对天然油的依赖。最接近理想的燃料是乙醇。乙醇可以从农作物中提炼出来,发动机可以不经过大的修改就可以使用。

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注意:乙醇汽油

如今,许多城市/省份正在使用乙醇汽油,汽油中添加10%乙醇,这也在一定程度上减少了对石油的依赖。作为技术积累,如果未来石油真的耗尽,乙醇可能是每个人回忆内燃机声音的最佳替代品。

编辑|胡振涛

编辑|辜雪

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