當今世界開發新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然氣、煤,石油氣均屬不可再生資源,地球上存量有限,而人類生存又時刻離不開能源,所以必須尋找新的能源。
氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的能源,被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源,開發氫能已引起各國的高度重視。
氫能源
氫能源有很多優點,氫能是公認的清潔能源。
氫它主要以化合物的形態貯存於水中,而水是地球上最廣泛的物質。據推算,如把海水中的氫全部提取出來,它所產生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。
而且燃點高,燃燒速度快。它燃燒產生的能量是同等重量汽油的3倍,煤炭的4倍。
沒有汙染,與其他燃料相比氫燃燒時最清潔,除生成水和少量氮化氫外不會產生諸如一氧化碳,二氧化……這些有害的汙染物質。
綜上所述氫能源簡直就是百利無一害。
氫能源汽車
氫能汽車是以氫為主要能量作為移動的汽車。燃料電池和電動機會取代一般的引擎,即氫燃料電池。
眾所周知,氫分子通過燃燒與氧分子結合產生熱能和水。氫燃料電池通過液態氫與空氣中的氧結合而發電,根據此原理而製成的氫燃料電池可以發電用來推動汽車。
近年來,國際上以氫為燃料的「燃料電池發動機」技術取得重大突破,而「燃料電池汽車」已成為推動「氫經濟」的發動機。
在日本國內,日系幾個車企都開啟了氫能源領域的布局。
豐田Mirai是目前唯一大量生產的氫能源車型,其重要程度並不亞於1997年發布的普銳斯車型,不只是因為它代表著一種新能源的開端,更是日本想要主導未來世界能源發展的縮影。
日前,豐田第二代Mirai量產版發布,豐田昭告世界:氫燃料才是未來!新車的售價相比老款降低了約20%,價格大概在45萬人民幣左右。2020年底,第二代豐田Mirai將在北美、日本及歐洲等地開始銷售,未來是否引入國內目前尚未確定。
新一代Mirai基於豐田模塊化架構GA-L平臺打造,其最大功率134千瓦,峰值扭矩300牛米,零百加速時間是9.2秒,氫能源電池的位置挪到了前機艙,讓後排乘坐空間更為寬裕,車底放置了個高壓氫氣罐,可以加注5.6公斤的氫氣,續航裡程可以達到650km左右,該車可以在3分鐘內充滿氫氣。
中國、日本和德國的氫燃料價格在60~75元/千克。
按照MIRAI的氫氣罐容量計算也就是說大約400元人民幣可以行駛650km,每公裡約0.6元。
現在很多1.6排量的車型,在市內開車,油耗在7.5L以下是正常的範圍。以目前的汽油價格算一筆帳,百公裡耗油7.5算下來一公裡就是0.6元,加氫行駛的價格和加汽油行駛的價格差不多。
這樣算的話氫燃料汽車並沒有多大優勢。但是隨著氫能源的發展,未來氫燃料的價格只會越來越便宜。
氫燃料電池技術,一直被認為是利用氫能,解決未來人類能源危機的終極方案。
中國也在努力在這方面發展,上海一直是中國氫燃料電池研發和應用的重要基地,包括上汽、上海神力、同濟大學等企業、高校,也一直在從事研發氫燃料電池和氫能車輛。