固体粉末氢技术问世,氢燃料汽车即将迎来“春天”?

纯电动汽车由于充电时间长、电池用久后衰减等缺点,在短期内还不能迅速得到用户的认可。为此现在很多厂商都在研发氢动力燃料车,其中就包括丰田、本田、奔驰和宝马等国际大品牌。氢燃料电池车对于很多人来说,氢动力燃料还是个比较陌生的东西,所以简单的为大家解释一下。其基本原理是电解水的逆反应,我们在初中化学课上都看到过老师为我们做电解水的试验,将试管收集的氢气点燃,会出现爆鸣声。你一定想起当时的场景了,是不是还想起了化学老师呢?扯远了,我们言归正传。既然说是逆反应,就是把这个电解水的过程,反过来。把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极,从而制造成储存能量的电池。这种氢燃料电池车的优势在于,无污染。而且补足燃料只需要三分钟,和传统燃油车在使用过程中几乎没区别,这也是各大厂商纷纷研发氢动力燃料电池车的动机。加氢站稀少无污染是氢动力燃料电池车的优点,可去哪加氢气成为了车辆推广过程中的难题。看似电解水就能产生氢气,但其整个过程却需要很好的技术含量。此前丰田在澳大利亚推广氢燃料电池车的过程中,是依靠投放加氢车来缓解氢燃料短缺和加氢站数量稀少的尴尬。但是我们需要知道的是,加氢车是依靠传统燃料来驱动的,在行驶的过程中同样会造成污染,最后只有通过建设加氢站才能解决根本问题。氢燃料造价高制造氢燃料的方法有很多种,目前用的方法是煤制氢、天然气制氢、页岩气制氢和电解水等方法。其中廉价页岩气制氢成本控制比较好,一些欧洲国家采用风能和太阳能制氢,而日本则采用生物制氢。电解水制氢造价更高在这种多的方法中,唯独我们认为最简单的电解水却没有出现,因为电解水需要消耗大量的电能。电解出来的氢气和氧气在逆反应的过程中,甚至还没有水被电解的过程中消耗的电能多。就比如电解水的时候用了5度电,最后氢气与氧气逆反应的过程中只产生了4度电。如果要是按照这种方式制造氢燃料的话,不但不环保,还会更浪费。有一个好消息最近,休斯顿大学的研究人员已经开发出了一种催化剂,可以把水分解成氢和氧,这种方式相比于电解水更加的经济。他们所研发的新催化剂,是一个叫做“偏磷酸亚铁”的材料。这种材料造价低,稳定性好。目前正在试验阶段。成功之后,制氢将是一个简单,并且低成本的事情。只有氢燃料能够源源不断的产生,氢燃料汽车才会迎来春天。氢燃料汽车因为其燃料环保,补足燃料所用时间短等优势在一天一天的火起来。而且其最关键的地方在于,我们只是换了一种燃料,根本不用改变用车习惯。所以我们期盼着氢燃料电池汽车能够尽快的普及,让用户免受长时间充电的烦恼。

目前几个研究氢燃料汽车的车企,还没有到能够量产的阶段,也没有哪里出来消息说对这种汽车有实质性的突破,虽然刚发布消息说固体粉末氢技术问世了,但是我觉得离大规模量产还是有很大一段距离,氢燃料汽车想要有“春天”,至少还要5年时间。它们首先要解决的问题就是如何控制成本,把车子的价格降下来,只有这样,消费者才会有可能考虑这种车。

我们知道,目前氢气在工业上的主要获取方式有电解水和化工副产品这两个渠道都可以获得。但是电解水需要耗费大量电能,仍然存在污染环境排放二氧化碳的弊端。而化工产业虽然会产生大量的氢,这些氢足以满足人们的日常使用,但要想提纯这些氢气还需要大量的设备和能源的投入,所以也不是一个十分环保的做法。那么这种用铝和水发生反应产生氢气的过程,则是一个相当环保的过程,并且不会耗费能源。另外,反应后的产物除了高纯度的氢气以外,还有纳米级的氧化铝。这种纳米级的氧化铝在工业上价格非常高昂,是用来制造人造蓝宝石,高科技耐磨陶瓷的原材料。所以如果可以实现反应后产物的回收,则基本可以找补回制氢设备的成本差价以及抵消使用过程中添加耗材的成本。所以,如果再算上国家对氢燃料电池的大力补贴,那么这项技术实现大规模商业化还是指日可待的。规模化生产以后,整个系统的成本还能够更进一步的降低,在能量携带效率上将会远远超过传统的高压储氢和三元锂电池技术。

固体粉末制氢过程,其实是利用铝与水发生化学反应产生了氢气和氢氧化铝,从而制得了氢气。但是常识告诉我们,铝与水并不发生化学反应,不然那些铝制车身,铝合金门窗在雨中还不都被溶解掉

不会,因为电解水需要消耗大量的电能。电解出来的氢气和氧气在逆反应的过程中,甚至还没有水被电解的过程中消耗的电能多。就比如电解水的时候用了5度电,最后氢气与氧气逆反应的过程中只产生了4度电。如果要是按照这种方式制造氢燃料的话,不但不环保,还会更浪费。