今天我们来聊聊氢电池,以下6个关于氢电池的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。
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能量密度比较
锂电池作为蓄电池的一种,是个封闭体系,电池只是能量的载体,必须提前充电才能运行,其能量密度取决于电极材料的能量密度。由于目前负极材料的能量密度远大于正极,所以提高能量密度就要不断升级正极材料,如从铅酸、到镍系、再到锂电池。但锂已经是原子量最小的金属元素,比锂离子更好的正极材料理论上就只有纯锂电极,但能量密度其实也只有汽油的1/4,而且商业化的技术难度极大,几十年内都无望突破。因此锂电池能量密度提升受制于理论瓶颈,空间非常有限,最多也就是从目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG,即使达到也只有燃料电池的1/120,可谓输在起跑线上。
体积能量密度比较
燃料电池的原料氢气主要缺点就是体积能量密度不高,现在基本上是采用加压来解决这个问题。按照现行的700个大气压的加压模式,其体积能量密度是汽油1/3。同样跑300公里,燃料电池储氢罐体积为100L,重量为30KG,对应汽油车油箱为30L,但电动机体积比内燃机小80L,总体积相差不大。锂电池车分为三元和磷酸铁锂两种主流技术路线,代表企业为Tesla和比亚迪。三元能量密度更高,但安全性差,需要辅助的安全保护设备,跑300公里所需的两种电池体积分别为140L和220L,重量为0.4吨和0.6吨,都远高于燃料电池。展望未来如果储氢合金和低温液态储氢技术能够突破,燃料电池体积能量密度将分别增加1.5倍和2倍,优势会更为明显。
功率密度比较
燃料电池本质上可以理解为以氢气为原料的化学发电系统,因此输出功率比较稳定,为了最大提高放电功率必须附加动力电池系统,如丰田Mirai就是配套镍氢电池。但作为一个开放的动力系统,其能量来自于外部输入,附加的镍氢电池不需要考虑储能的问题,只要5-8度就能满足需求,对电池寿命的要求也不高,在真实工况下的使用限制很少。锂电池虽然理论放电效率很高,但为了不伤害电池寿命,使用限制很多。在充满电的情况下不能大倍率放电,快速放电只适用0-80%这个区间。即使如此,以5C倍率放电,实验室中的电池循环寿命也会缩短到只有600次,真实工况下会进一步降至400次,如Telsa即使最大功率可达310KW,但实际放电倍率也只有4C。而且锂电池作为能量密度不高的封闭储能体系,高功率放电和高续航里程基本很难兼容,除非大幅提升电池重量。即使Tesla采用了目前能量密度最好的三元电池,其电池组件重量都接
氢燃料电池是将氢和氧的化学能直接转化为电能的发电装置。它的原理是氢气和氧气发生反应,为汽车提供能量,最后转化为水,排出车外。氢燃料电池具有低污染、低噪音、高效率的特点,下面详细介绍。1.污染小:与传统燃料发动机不同的 氢燃料电池什么原理 氢燃料电池是将氢和氧的化学能直接转化为电能的发电装置。它的原理是氢气和氧气发生反应,为汽车提供能量,最后转化为水,排出车外。 氢燃料电池具有低污染、低噪音、高效率的特点,下面详细介绍。 1.污染小: 与传统燃料发动机不同的是,以氢燃料电池为供能系统的汽车在行驶过程中不会释放出COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物,因此其污染更低,几乎没有污染。 2.低噪音: 氢燃料电池汽车行驶时产生的噪音相对较低,因此可以在一定程度上提高驾乘人员的舒适性。 3.高效率: 氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上,可以直接将化学能转化为电能,所以电力传输效率比较高,使得汽车的动力更加突出。 截至2019年8月,市场上量产的氢燃料电池车并不多,因为其技术还不是特别稳定,具体情况还需要市场进一步检验。所以氢燃料汽车的发展还需要很长的路要走。 氢能源是什么 氢气是一种二次能源,也是公认的清洁能源。 200多年前,人们开始对氢能感兴趣。如今,各国对氢能的研究也取得了很大进展。目前,全球有50多个实验室正在进行氢能研究,寻找合适的催化剂,但没有取得重大突破。 NASA已经用液氢做燃料,中国的长征二号、三号也用液氢做燃料。目前氢电池也是汽车领域非常重要的研究方向,日本在这方面的研究比较多。 氢能被誉为21世纪最具潜力的能源。它具有重量最轻、导热性能最好、颜色通用、可回收利用、热值理想、燃烧性能好、无毒、利用形式多样、形式多样、用量少、利用率高、运输方便、减少温室效应等优点。 自20世纪70年代以来,世界上许多国家和地区都在研究氢能。中国上海一直是中国氢燃料电池研发和应用的重要基地,包括SAIC、同济大学在内的企业和高校成为研究主力。现在燃料电池发动机的关键技术已经基本突破,中国也有望成为氢能技术和应用的领先国家之一。 氢燃料电池什么原理 @2019
相比锂电池,氢电池的一大优势是能量密度。压缩氢能的能量密度接近每公斤40kWh,比汽油还高数倍。锂电池只有每公斤0.278kWh,大部分在0.167kWh,氢能的能量密度是锂电池的239倍,所以这方面的优势是碾压的。再一个优势是分量轻。同样是500公里续航,氢电池对车重影响不大,锂电车就很头痛了,比亚迪唐的原型是S6,车重1.6吨,改造成锂电车之后,电池超过200公斤,而为此还需要强化车身结构,这就形成一个恶性循环,由于能量密度低,需要大容量锂电池,而车重增大了,又会降低续航,于是要达到目标续航,锂电池容量还要更大才行,于是车重会飙升,比亚迪唐的车重最终达到了2.4吨,这显然不利于节能。
氢电池还有一个优势,只需要3分钟就可完成加氢,和燃油车很接近,而锂电车需要长很多的充电时间,这不仅违背用户之前的习惯,还相对低效,会耗费更多的时间成本。由于效率和成本问题,氢能车预期使用成本是锂电车的数倍,这也正是绝大部分车厂选择锂电的原因之一。但丰田们并未停下脚步,选择双管齐下,因为氢能车与锂电车真正要竞争的对象,不是对方,而是燃油车。
相比油车,氢燃料电池车的热效率高出一倍,由于续航和充能优势,运输效率也高。在充能设施没有普及之前,氢燃料电池车适用于卡车,客车,工程机械车,甚至是飞机,因为这些交通工具路线相对固定,便于铺设补能网络,无需电网。相比之下,锂电车如果不解决能量密度和充电时间问题,最适合它应用的场景,依然是有轨电车,只不过电车的锂电池不是用来驱动的。
引言:人们在生活当中会应用很多环保的材料,尤其是氢燃料,它已经被运用在生活以及科技的方方面面。而氢电池拥有很多的优点,因此无论是日常生活。还是军事演练都会有氢燃料的存在。而他也是非常重要的能源之一。下面小编简单给大家介绍一下,各位读者可以提前有一个了解。
首先,氢燃料本身就非常的常见,即使燃烧过后也不会产生过多有害的气体。而氢元素不仅环保,同时也能够拥有非常好的效能。这种类型的电池使用后只会产生少量的物质,即使电池报废也能够很快的进行处理,不会对土地造成过多的伤害。一些科研人员也把氢电池应用于无人机中,这种驱动方式也可以非常有效,而且也可以提供速度。氢电池消耗量也比较小,因此已经被大范围的推广。
其次,是因为氢燃料的存储方式比较简便,很适合于无人机的运行。无人机上面的装载量不够,存储功能也不太齐全。因此只有一些轻便的电池才能够带动整体的运行。而且氢电池本身体积小,能量大,可以运用在各个领域之中,而且携带也比以往的电池更加轻便,这使得无人机在飞行过程当中没有太大的阻碍,因此他也是非常重要的动力源。
此外,是因为氢电池的存储量比较多,而且制作也比较简洁,因此他已经是非常普遍的能源。氢燃料类型的电池拥有着非常稳定的状态,因此人们在运输的过程当中能够放心。而且无人机不能携带易燃的电池,氢电池就是非常好的元素。这种类型电池的价值高,可以让无人机运行周期变短,同时也能够提升续航力,因此这种电池已经逐渐替代一些常规电池。
氢燃料电池原理:
一种储能装置,在需要时可将其内部能量释放出来以满足需求;而氢燃料电池是一种能量转换装置,是一种发电装置,在需要时可为其提供能量转换所需燃料:氢气和氧气,燃料电池便可通过将其转化为水并排出的过程释放能量。为了提高氢燃料电池能量转换的效率,常将其电极使用特制多孔性材料进行制作,以便增加气体与电解质的接触面积并为电池发生的化学反应起到催化作用。
氢燃料电池,是一种利用电解水的逆反应来将氢气、氧气等燃料转化为水并放出能量的物质,其氢气位于阴极上,氧气位于阳极上,电解质位于电池内部,通过这种化学反应将化学能转换为电能。由于其排放物为水,无其他污染性排放物存在,因此常将其称为是绿色燃料氢经济,由于其还具有噪音低、效率高等特点,现已在航天能源、汽车能源等领域得到广泛应用。
扩展资料:
氢燃料电池的特点:
1、无污染
氢燃料电池的化学反应为2H2+O2==2H2O,以氢气和氧气为原料,只能产生水和能量,对环境无污染。
2、无噪声
燃料电池发生化学反应将化学能转换为电能的过程中严格来说不是没有噪声,而是噪声很低不会对人们有很大的影响,大概只有55dB,适用于室内或是对噪声有要求的场所。
3、高效率
由于化学能直接转换为电能,而不经过热能、机械能等的中间转换,因此其发电效应可达50%以上,属于相当高的程度了。
尽管燃料电池有其自身的优势,但燃料本身的存储和运输却是一件令人头疼的事情。尽管燃料电池本身污染较少,但如果仍然需要加油,它与现有的加油车有何不同?
电池车最关键的部分是其能源平台的机动性。电网分布在各个角落,成本低廉。因此,电动汽车可以随时增加能量。只能通过电网补充电源。但是,燃料电池与以往的汽油车和煤油车的区别不是很大。除了改善环境保护外,促进整体经济发展的效果并不明显。
电动汽车成为主要趋势的原因不是由于电力来源的变化,而是由于汽车本身作为移动平台的机动性。这是电动汽车最重要的部分。如果燃料电池有效,为什么不使用燃料发电,以使电力可以通过电网传输到电动汽车上呢?即使燃料电池现在成功了,它又如何帮助经济发展?如果成本上没有优势,那么与传统的燃油汽车有什么区别?
氢燃料电池:体积能量密度有缺陷,氢不易运输。优势:多样的制氢通道。
锂电池:重量能量密度不足。优点:传输网络比较发达,能源来源更多。
内燃发动机:石化能源有限且污染严重。优点:能量密度没有问题。
燃料电池不是一项新技术,它还经历了半个世纪的技术改进。它与锂电池基本在同一时间。锂电池和氢燃料电池,谁将是最终的赢家?
基础架构决定了技术的普及。例如,充电桩现在规模很大,因此锂电池必须具有优于氢燃料电池的优势。氢气加油站和氢气燃料制备尚未完全发展为一条产业链。因此,在现阶段,它必须基于锂电池并辅以氢燃料电池。
氢燃料电池更适合成为短期公共交通。由于其零排放,因为氢气的生产可以在夜间使用低谷电,因为存在大量的工业副产品氢气。可以在下半夜向公共交通收费,然后全天以一个周期运行。它甚至可以完全无人驾驶。
对于私人使用,现阶段仍建议使用锂电池,并且在以后的较长时间内也建议使用锂电池。因为加氢站很难像加油站那样受欢迎。
以锂电池为主导的模式不会轻易改变,甚至内燃机仍比锂电池驱动的新能源汽车保持许多优势。世界不是那么容易改变。当特斯拉电动超级汽车兴起时,各种传统汽车公司已经积累了足够的电池技术,但它们仍陷于内燃机中。因为内燃机时代还没有结束。以锂电池为主的同一市场在未来将不会轻易改变。
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