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富氫水生產(chǎn)線,富氫水生產(chǎn)線造價

交換機(jī)

大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于富氫水生產(chǎn)線問題,于是小編就整理了1個相關(guān)介紹富氫水生產(chǎn)線的解答,讓我們一起看看吧。

  1. 為什么不生產(chǎn)燃燒氫氣的汽車?

什么不生產(chǎn)燃燒氫氣汽車?

實際上與氫能源相關(guān)的類型有兩種,其一是氫內(nèi)燃機(jī),顧名思義這種內(nèi)燃機(jī)就是以燃燒氫氣作為動力源的;而另外一種則是各位熟知的氫燃料電池,當(dāng)然這個就不是燃燒氫氣了、而是利用電解水的逆反應(yīng)產(chǎn)生電能,再用電能驅(qū)動電機(jī)、使車子完成行駛,本質(zhì)上這類依然屬于電動車、只是電池需要原料為氫、氧!

早期寶馬、馬自達(dá)等車企,研發(fā)過一陣氫內(nèi)燃機(jī),后來基本都放棄了、而現(xiàn)在一般都有涉獵氫燃料電池;直接燃燒氫氣、看上去是不錯的選擇,寶馬之前研發(fā)的氫七,其設(shè)計預(yù)期是達(dá)到42%的熱效率、升功率破百千瓦,這在十幾年前來看、是有一定前瞻性的,畢竟即便是現(xiàn)在汽油內(nèi)燃機(jī)熱效率僅僅突破40%;只不過氫內(nèi)燃機(jī)理念雖好,但實際上還是存在問題!
其一就是安全性問題,汽油內(nèi)燃機(jī)、要配備油箱對吧?同理氫內(nèi)燃機(jī)、需配備儲氫容器可以簡單理解成鋼瓶,而氫氣則是用-253℃的液化狀態(tài)灌入;我們可能在一些地方、看到過氫氣鋼瓶,只不過是靜置,如果把鋼瓶放到汽車上、隨著車子不斷顛簸,一旦爆炸、后果不堪設(shè)想;要知道氫氣的運(yùn)輸、儲藏極為困難,車載儲氫罐必須有完善的隔熱,溫度控制不住那么氫氣都會揮發(fā)掉,要不為什么現(xiàn)在兒童玩的氣球、都填充氦氣了,甭說氫內(nèi)燃機(jī)、有幾個敢在車內(nèi)放一個氫氣鋼瓶的?
氫脆現(xiàn)象金屬材料都具備兩個性能,其一是強(qiáng)度、其二是塑性,強(qiáng)度指的是在一定橫截面積下、導(dǎo)致金屬出現(xiàn)形變甚至斷裂時,所需要力的大??;而塑性指的則是金屬在斷裂前,所能承受的最大變形量,可以簡單理解成最大形變程度、突破了就斷掉;所以要分清強(qiáng)度、以及塑性的差異,咱們的飯碗、花瓶是陶瓷做的對吧?強(qiáng)度極高、硬度極高,可摔在地上就會粉碎,為啥?就是因為塑性差,稍微產(chǎn)生一點形變、馬上斷裂!

富氫水生產(chǎn)線,富氫水生產(chǎn)線造價
(圖片來源網(wǎng)絡(luò),侵刪)

而這所謂的氫脆現(xiàn)象,實際上就是氫分子對金屬的一種侵蝕,拿一臺氫內(nèi)燃機(jī)來說,燃燒室一定會長期接觸氫分子(富氫狀態(tài))、氫分子供應(yīng)管路上的一切金屬部件、儲氫罐等,這些都會長時間處于富氫狀態(tài)下,那么氫分子就會破壞金屬的塑性,使得明明塑性優(yōu)秀的金屬材質(zhì)變得極為脆弱;所以從理論上講、長期使用的氫內(nèi)燃機(jī),不斷受到氫脆現(xiàn)象的影響,整個機(jī)體都會變脆,劇烈運(yùn)行時、是不是存在解體破碎的隱患?至于解決方式、貌似寶馬就是因為解決不了這個問題,放棄了;汽車畢竟和火箭不同,火箭一命貨、不怕氫脆!

燃燒氫時、產(chǎn)生的污染

相信很多朋友都覺得氫氣燃燒,燃燒產(chǎn)物只是水、所以燒氫氣環(huán)保?實際上氫氣燃燒產(chǎn)生的確環(huán)保,如2H2+O2=2H2O,燃燒產(chǎn)物只有水嘛、為什么不環(huán)保?實際上熱力型氮氧污染物就是在高溫、及富氧條件下產(chǎn)生的,而氫氣燃燒的熱值極大、幾乎是汽油燃燒的三倍(這就是為什么火箭要用液態(tài)氫、而不用汽油,因為熱值高),而氫氣燃燒對氧氣消耗還少,所以容易造成高溫、富氧狀態(tài),結(jié)果把燃燒室剩余的氮氣高溫氧化氮氧化物、造成污染,這就是很尷尬的問題了!

富氫水生產(chǎn)線,富氫水生產(chǎn)線造價
(圖片來源網(wǎng)絡(luò),侵刪)

氫燃料電池

當(dāng)寶馬、馬自達(dá)等一眾車企,發(fā)現(xiàn)了氫內(nèi)燃機(jī)種種問題后,也明白就目前而言、想把氫內(nèi)燃機(jī)推到生產(chǎn)線上幾乎不可能;所以各家也就逐漸放棄了,而繼任者就是氫燃料電池,當(dāng)然這就不牽扯氫燃燒問題了;只是利用氫分子、與空氣中的氧分子混合到一處,在利用電解水的逆反應(yīng)(電解水產(chǎn)生氧氣、氫氣,而氧、氫逆電解水反應(yīng)則生成電與水);所以氫燃料車還是電動車,只不過它的電池不是三元鋰、也不是磷酸鐵鋰,而是氫燃料電池!
原理其實也不難,車上有一個水箱、之后往水箱投放富氫金屬,富氫金屬遇水、即可析出氫分子,氫分子在與空氣中的氧分子進(jìn)行混合后再利用電解水逆反應(yīng)還原出電能、與水,電能帶動電機(jī)、驅(qū)動車輛行駛;貌似氫燃料電池車也有配備儲氫容器的,原理都差不多;而差異在于如何產(chǎn)生氫分子;與氫內(nèi)燃機(jī)比,氫燃料電池可行性更高,至少安全、而且現(xiàn)在已經(jīng)存在量產(chǎn)的產(chǎn)品了;至于燒氫氣的氫內(nèi)燃機(jī)、所存在的隱患太多,安全性問題、氫脆問題、污染問題都很難解決,所以現(xiàn)在基本沒有主機(jī)廠在玩這個了!

目前已經(jīng)有氫能源汽車,并且日本已經(jīng)開始逐步商業(yè)化運(yùn)營。中國的氫能源汽車起步較晚,核心技術(shù)包括產(chǎn)業(yè)化制氫,存貯,運(yùn)輸,汽車核心技術(shù)的存儲,轉(zhuǎn)化,安全性等方面。還有就是國家的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo),最近七八年都是鼓勵電動車產(chǎn)業(yè)化,包括各種補(bǔ)貼,上牌限制等。氫能源汽車只是最近這兩年國家才有點扶植政策了,但是離商業(yè)化運(yùn)營還有較大差距,主要是核心技術(shù)沒有突破。但是國內(nèi)的各大車企也在加力研發(fā),如長城汽車一直在這方面大力投入,率先加入國際氫能源汽車聯(lián)盟。估計在十年左右會形成初步的商業(yè)模式,這還是需要國家的戰(zhàn)略引導(dǎo),畢竟車可以出來,但是氫氣的制造,運(yùn)輸存貯和網(wǎng)絡(luò)化加氣站是企業(yè)不容易做到的。

富氫水生產(chǎn)線,富氫水生產(chǎn)線造價
(圖片來源網(wǎng)絡(luò),侵刪)

淘金客應(yīng)用氫燃料電池的經(jīng)驗來說:這真是個好問題!同樣是氫氣為燃料,燃料電池用于車輛可能會面臨一些諸如成本之類的問題;而燃燒氫氣,最終生成物也是純凈水無污染,是不是就能完美規(guī)避掉燃料電池的問題呢?

事實上燃燒氫氣已經(jīng)有實用的案例,不過不是汽車上,而是航天,如上圖。以氫氣為燃料的火箭發(fā)動機(jī),是比沖最高的發(fā)動機(jī)——比沖這個概念有些復(fù)雜,比沖越高,越適合在高速下生產(chǎn)較長時間的推力。現(xiàn)在運(yùn)載火箭的上面級幾乎是清一色的氫氧發(fā)動機(jī),而且還有從第一級到第***全部***用氫氧發(fā)動機(jī)的運(yùn)載火箭!

此外,在大氣層內(nèi)的飛機(jī)上,燃燒氫氣的想法50年代就曾有過。洛克希德曾經(jīng)打算研制的高空高速飛機(jī)CL-400,如上圖,就準(zhǔn)備用液氫做噴氣發(fā)動機(jī)的燃料。近年來波音還推出一款燃燒氫氣的無人機(jī)。

近年來以氫氣為燃料的燃料電池汽車開始進(jìn)入實用化。日本豐田首推,全國各地也出現(xiàn)了不少氫燃料電池的大巴。實用化的燃料電池目前還比較昂貴,很多相關(guān)的核心技術(shù)我國還沒有完全掌握,很多人因此會設(shè)想能不能開發(fā)用氫氣做燃料的內(nèi)燃機(jī)呢?同樣無污染,技術(shù)難度也不大,最好能象天然氣發(fā)動機(jī)一樣既能燒油又能燒氣,可以完美過渡呀。

不過這種想法雖好,但事實上目前對于氫燃料電池汽車來說,面臨的最大問題不是燃料電池,恰恰是氫氣本身!首先,氫燃料的能量密度相對比較低!氫氣的熱值是汽油的接近4倍,但注意這是按重量計算!氫氣是最輕的氣體,熱值是高,要儲存到汽車上就很麻煩——體積實在太了,只有汽油密度的8000分之一!要能達(dá)到實用,必須壓縮!豐田目前是把氫氣壓縮了700倍(由于壓縮因子存在,實際是壓縮了400多倍)后儲存,仍然只有汽油密度的接近1/20!這意味著如果氫氣為燃料,汽車上同樣的空間的儲存的氫氣,釋放的熱量只有汽油的1/5,這也意味著續(xù)航里程只能達(dá)到汽油車的1/5!有人可能覺得這個數(shù)值偏低,我來慢慢解釋。

除了能量密度低以外,氫氣還有其它問題。高壓瓶儲氫,是很危險的!汽車輪胎爆胎就能炸死人,如下圖,而高壓氫氣瓶的壓力是胎壓的好幾十倍!瓶子本身可能還算安全,部分管道閥門也在這個壓力之下!任何一個地方出現(xiàn)問題可能都是致命的。淘金客遭遇過很小的氫氣減壓閥故障,同事在排除故障時閥門里殘存的高壓氫氣(實際只有豐田標(biāo)準(zhǔn)的一半不到)突然泄漏,兩個零件突然從眼前消失,最后從木質(zhì)隔斷上找到了它們——象子彈一樣深深嵌了進(jìn)去。

此外,氫氣目前還很貴。如果用天然氣、煤來制氫,成本比較低,但制氫過程有污染。如果電解水來制氫呢?基本上是5度電制出1立方的氫氣,能在燃料電池中發(fā)出2度電……這中間有3度電白白損失了。而且氫氣的運(yùn)輸也是問題——能量密度太低長途運(yùn)輸實在不劃算。有人可能會想到液氫——它的溫度實在太低了,儲存、使用都存在很多問題。航天用得起,普通的民用來說可就太貴了!

從上面的描述可以看出來,燃料電池汽車即使換成燃燒氫氣,這些問題都還存在。而且燃料電池汽車之所以還能續(xù)航好幾百公里,還多虧了效率比較高的燃料電池!不受卡諾循環(huán)限制的燃料電池,能把氫氣中50%甚至60%的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,遠(yuǎn)比熱機(jī)要高得多。加上目前燃料電池汽車上增加了很多儲存氫氣的體積,甚至犧牲了一個座位(4座車),這才勉強(qiáng)與燃油車的續(xù)航平齊,如下圖,綠箭頭所指的車頂比較厚,是因為里面全是氣瓶!如果換成燃燒氫氣的發(fā)動機(jī),續(xù)航里程只會比現(xiàn)在更短!

況且,只要有燃料的過程,空氣中的氮氣就可能與氧化生成污染物,從這一點來說,燃燒氫氣仍然會有污染。

到此,以上就是小編對于富氫水生產(chǎn)線的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于富氫水生產(chǎn)線的1點解答對大家有用。

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