氢燃料电池是交通的未来吗?
自1900年代开始。然而,我们现在才达到可以大规模使用这项技术的阶段。氢燃料电池会给我们带来什么?
简而言之,我们将推出配备可再填充燃料电池的消费类车辆,为电动机提供动力,实现零排放,无需每 100-200 英里补充一次。这里的金钥匙是他们利用绿色能源提供环保运输的能力。然而,在我们看到它真正得到实施之前,还有很多工作要做。
但首先,让我们仔细看看事情。 究竟什么是氢燃料电池技术?
燃料电池和电池一样,本质上为我们提供电流。然而,与储存能量的电池不同,燃料电池会自己制造。氢气作为来源并通过电化学过程与氧气反应形成电荷。然后使用该电力为车辆供电。与使用石油作为源燃料的燃烧替代品相反,燃料电池也只会给我们提供水和热量作为废物。
虽然电池动力似乎已经赢了,但就目前而言,专家预测燃料电池最终将超越它们。部分原因是它们对环境的危害不像电池那样大。
钴、锂、铜和镍等金属的开采总是会引起工人和环境安全的担忧。回收还会产生对环境有害的二氧化碳。另一方面,电动汽车也危害环境。虽然它们不排放废气,但它们使用的电池会排放有毒气体。
特斯拉的联合创始人兼首席执行官埃隆马斯克却认为氢燃料电池是“令人难以置信的愚蠢”和“一堆垃圾”。但汽车行业则不一样。毕马威在 2017 年对 1000 名汽车高管进行的一项调查发现,氢燃料电池的长期前景比电动汽车更好。根据发布的报告,“电池电动汽车将因基础设施挑战而失败,而燃料电池电动汽车(FCEV)被视为电动汽车的真正突破。”
氢燃料电池有什么好处?
- 与化石燃料替代品相比,氢燃料电池不会产生有害排放,并且是可持续的燃料。
- 与为电动汽车充电相比,氢燃料电池驱动的汽车加油更快——大约需要 3-5 分钟。
- 与电动汽车相比,使用氢气作为燃料的汽车可以行驶更远的距离。射程约为 300 英里。
- 氢燃料电池效率更高,可为设备提供更多电力。
但是,氢燃料电池技术的采用方式存在一些重大障碍。
氢燃料电池屏障:
- 加油地点稀少,不易获得。大规模支持这些车辆所需的基础设施尚未到位。
- 当今氢燃料电池的最大障碍之一是成本。技术本身并不便宜。
- 虽然氢气很容易获得,但很难储存和移动。此外,氢气是一种高度易燃气体,安全运输和储存的成本很高。
沐浴海绵技术:潜在的突破?
西北大学埃文斯顿开发的一项新技术可能是氢安全储存的潜在突破。沐浴海绵技术,也称为产品 NU-1501,能够以较低的压力和成本保持和释放大量气体。
用户为什么要选择氢燃料电池技术?
站在推动欧洲采用燃料电池的第一线的德国 Wenger Engineering Gmbh 总经理 David Wenger 表示:“电池供电并不是万能的解决方案。例如,居住在大城市的人会发现给电动汽车充电非常困难。向氢的转变将是缓慢的,但可以肯定的是,到 2030 年,我假设德国可能 5% 的汽车和卡车将采用燃料电池驱动。”
根据 Kalghatgi 教授的说法,这项技术的主要问题是分配和存储,即将它送到车辆所在的地方。然而,沐浴海绵技术可能会有相当大的用途。
他还表示,随着可再生能源(即风能和太阳能)将成为更常见的电力来源,我们将迎来电力过剩的时代。我们可以使用这些多余的电力来产生氢气,而不是储存在电池中,然后可以将其运送到需要的地方。简而言之,用于运输的氢也可以利用目前被浪费的可再生能源。
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