據(jù)介紹,青年汽車發(fā)布的是青年曼卡物流車,通過車內(nèi)的特殊轉(zhuǎn)換裝置可以將水轉(zhuǎn)化為氫氣,再輸入氫燃料反應堆產(chǎn)生電能,驅(qū)動汽車行駛,續(xù)航里程可達1000公里。青年汽車相關技術人員透露,水氫燃料車的最大秘密是一種特殊的催化劑,它可以將水轉(zhuǎn)化成氫氣。
對于這種所謂的特殊催化劑,我們暫時還不太了解,也不做過多評論。不過,作為新能源汽車的一個發(fā)展方向,車企對氫燃料汽車的研究一直都未停止。
相較于發(fā)展迅速的電能來說,氫才算得上是真正的清潔能源,因為現(xiàn)在電能的主要來源還是火力發(fā)電,真正依靠風能、太陽能發(fā)電的比例較低;而氫可以說是無處不在,常見的水就可以作為氫的主要來源,水分解后產(chǎn)生氫氣和氧氣,也不會對大氣有任何污染。
那么,為什么不用水分解后產(chǎn)生的氫氣當能源呢?
1、成本問題
想要在自然界獲得氫是比較困難的,一般都是通過化學反應來獲取,甲烷和水經(jīng)過高溫產(chǎn)生一氧化碳和氫氣或者電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣,前者依然會產(chǎn)生污染,用在汽車上也不可行,后者的成本太高利用電能分解出氫氣,還不如直接用電。
2、儲存問題
氫氣的易爆性很強,如果是氣體狀態(tài)下的話運輸量低,成本會很高;液態(tài)氫不僅壓縮難度高,還會增加易爆性,歷史上曾經(jīng)有過氫燃料飛艇爆炸的事件。如果不能解決氫氣的儲存問題,誰也不愿意拉著一個不穩(wěn)定的“炸彈”滿街跑。
其實,氫燃料汽車的原理很簡單,空氣中的氧氣和儲氫罐中的氫氣在發(fā)電裝置中發(fā)生反應,產(chǎn)生電能輸送給電動機驅(qū)動車輛,化學反應產(chǎn)生的水直接排出車外,多余的電能儲存在電池中備用。
但是,如果想要完全在汽車上實現(xiàn),還需要解決發(fā)電、升壓、儲氫三大難題。目前,豐田Mirai應該是唯一一款真正實現(xiàn)量產(chǎn)并上市的氫燃料汽車,豐田研發(fā)的燃料電池系統(tǒng)(TFCS)包括燃料電池堆、燃料電池升壓,高壓儲氫罐已經(jīng)基本解決了上述難題。
Mirai采用了常見的三廂車造型,傳統(tǒng)的發(fā)動機艙里面并沒有發(fā)動機,而是電動機和相應的控制單元,燃料電池堆和高壓儲氫罐放置在了車內(nèi)地板下方。
燃料電池堆雖然被稱為電池,但它并不是為了儲存電能,而是能量的來源。氫氣燃燒后產(chǎn)生的能量,先要經(jīng)過它來轉(zhuǎn)化為電能,然后進入升壓系統(tǒng),才能驅(qū)動車輛行駛,Mirai的升壓系統(tǒng)最高能夠?qū)㈦妷荷?50V。
并且,Mirai的燃料電池堆功率密度也由早期的1.5kw/L,經(jīng)過技術改進達到了3.1kw/L,不僅功率更大,體積也相應的變小了,能夠提供更大的乘坐空間。電池日常保養(yǎng)僅需加冷卻水即可,不需要特別照顧,比較省心。
發(fā)電、升壓都是相對比較容易解決的,最難的就是氫氣的儲存了。豐田的解決方案是,儲氣罐采用碳纖維+凱夫拉的復合材料制造,碳纖維質(zhì)量輕強度高,凱夫拉是制作防彈衣的材料,這樣一來就算遇到強烈撞擊也不會輕易發(fā)生爆炸。
豐田還曾做過實彈射擊測試,一般的手槍無法擊穿罐體,除非是大口徑的狙擊步槍連續(xù)射擊,所以安全性還是有保障的。
為了保證續(xù)航,豐田為Mirai配備了兩個儲氫罐,容積分別為60L、62.4L,罐體內(nèi)的氫氣壓力最大可以達到70MPa,最大氫儲量可以達到5kg。根據(jù)豐田在日本和美國等地做的續(xù)航測試,加滿一次氫可以跑超過550公里,完全能夠滿足日常用車需求。并且,加氫跟加油一樣方便,5分鐘就能完成氫燃料的加注。
但是,像青年曼卡那樣直接加水就可以行駛的汽車目前還沒有見過,是否真的可行還是一個未知數(shù)。如果真能實現(xiàn),那真是人類汽車史上的一大突破,畢竟無論是氫氣的生產(chǎn)、儲存、還是運輸、發(fā)電都是不小的難題。
如果真有一天,生產(chǎn)氫氣沒那么困難了,水都可以作為能量來源了,那還有石油什么事兒?