环保能源与燃料电池的关系,环保能源与燃料电池的关系是什么
大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于环保能源与燃料电池的关系的问题,于是小编就整理了3个相关介绍环保能源与燃料电池的关系的解答,让我们一起看看吧。
燃料电池与电催化的区别?
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有机械传动部件,故排放出的有害气体极少,使用寿命长。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术
电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加速反应的一种催化作用。电极催化剂的范围仅限于金属和半导体等的电性材料。电催化研究较多的有骨架镍、硼化镍、碳化钨、钠钨青铜、尖晶石型与钨态矿型的半导体氧化物,以及各种金属化物及酞菁一类的催化剂。主要应用于有机污水的电催化处理;含铬废水的电催化降解;烟道气及原料煤的电解脱硫;电催化同时脱除NOx和S02;二氧化碳和氮气的电解还原。
氢气可不可以代替天然气,直接在汽车上使用?只有燃料电池一个方案吗?
路过顺手答。暂时来说,氢燃料电池是将氢气用作汽车能源的最好方案。
氢燃料电池效率40%~60%,比热机高一个等级。除非热机规模大到一辆卡车拉不动的程度,例如火电厂里的超超临界机组。
热机做功的过程可以用卡诺循环来描述,受热力学定律限制。此处省略了一大堆理论,直接得出结论:效率就这么着了,爱用不用。
对于量产汽车发动机来说,凯美瑞的2.5L直列四缸发动机最大热效率41%,已经是标杆般的存在。
当然,氢燃料电池驱动的电动车,电机输出还有一层损耗。但与此同时,电动车相对简单的减速机构效率又要比内燃机的变速箱高。此消彼长,氢燃料电池+电机完胜氢气发动机。
前面有朋友说氢气直接燃烧温度太高,现有发动机材料受不了,确实如此。不过如果让空气过量,以此降低燃气温度,是否可行呢?
前面说汽车内燃机效率也就那样了,车企再研究十年能提升个1%就谢天谢地,除非发生材料革命,否则不能指望太多。
氢气不能替代天然气作为汽车燃料使用,目前的方案只有燃料电池一种,使用燃料电池的原因为:氢燃料电池汽车本质为电动汽车。
氢作为汽车燃料使用理论上是非常理想的,曾经也确实出现过一个品牌研发过使用氢直接作为能源的汽车,但最终也是不了了之。原因并不难理解,有两点制约了氢燃料燃烧驱动的可能性。
①·常温常压下氢气的密度只是CNG的1/8,众所周知一台汽车的续航里程用CNG只是用汽油的一半多一点,原因为钢瓶的储气量过小限制了燃料的体积;而氢的常压密度更小,需要让汽车有一定的续航里程只能让储气瓶变的更大,大瓶不仅减少了实用空间而且增加了整备质量,重量的增加和推重比不断抵消,结果则是续航提升需要的钢瓶会大的比较夸张。
②·氢氧燃烧的火焰温度非常夸张,如果对氢焊有过概念的话会感受到那种能够融化金属的高温,氢氧焰的理论火焰高温可以达到2830摄氏度。汽油的理论火焰温度是1200摄氏度,柴油火焰温度为1800摄氏度,以目前的内燃机材料还没有哪一种能够承受氢氧焰的超高温度。
没有特殊的材料制造内燃机,如果直接用汽柴油机换用氢燃料会被融化,而耐高温的材料都是非常昂贵的;使用氢气假设价格很低,但是制造一台发动机的成本足够普通内燃机汽车多家N年汽油。
所以直接用氢从汽车本身而言并不现实,其次对于用车成本而言也不实际。
CNG天然气一般80升的钢瓶才能行驶不足300公里,天然气1m³按照3元计算,一公斤CNG只是仅为4元多一些,能够行驶20公里左右;100公里按照5公斤CNG计算,成本仅为20元;而液态氢燃料一公斤的价格会超过60元,能驱动车辆行驶多少公里?所以使用氢燃料作为汽车能源使用是非常不合理的。
即使作为燃料电池汽车使用也很不理想,一公斤的氢在燃料电池堆中反应释放出的电还不足以驱动车辆行驶100公里,而制造氢即使用弃电电解水也需要消耗4倍以上发出的电量;很多人认为用弃电是节能环保制氢,但是弃电的比例在动力电池梯次利用的过程中已经逐渐缩减至不足5%,最终是不会有弃电用以制氢的。
而除电解水以外只有石油天然气以及煤炭才能制氢,这些常规能源直接当做燃料会有污染,难道制氢就没有排放了吗?
所以氢燃料电池增程式电动汽车并没有推广的价值,或者直接用氢做燃料也是没有的;退一步讲即使氢个成本非常低,但是燃料电池堆的制造需要用铂或者石墨烯,一个电池堆成本动辄3~4万,一台汽车用几个堆后再加上电动汽车的动力蓄电池,电机、电控以及材料成本,一台毫无性能的代步氢燃料汽车也会在30万以上,而同样的性能和品质的燃料车十万都不值,消费者有理由选择吗?难道就因为使用的燃料不同?
所以以氢为概念的汽车虽然名头很大但保有量极其低,即使在热衷氢能的日本,推广数年后也只是几千台而已。这种车的电池堆不能摆脱铂、制氢不能摆脱常规能源和找到低成本电能,其普及的价值是必须打问号的。
新能源汽车和燃油汽车到底哪个更环保?
毫无疑问电动汽车肯定比燃油车环保。
就像随地大小便再怎么样也比如在公共厕所大小便更环保一样。
如果晚上充电白天行驶的电动汽车更能充分利用晚上白白浪费的电能。
对了这里的电动汽车不包括铅酸电池。国家也规定铅酸电池的电动汽车不属于新能源汽车范围。
铅酸电池污染环境经常让锂电池来背黑锅。
锂电池是能做到0污染。
铅酸电池如果管理合适的话也能做到低污染,只是修复铅酸电池的门槛太低,基本上通过简单培训就能做到,当然这些小作坊不可能去搞环保措施的。
燃油车里面的电池一般都是铅酸电池。 一般2-4年要换了。
电动汽车里的锂电池厂家质保一般最少在6年15万km。
首先,燃油汽车的技术是比较成熟的,续航里程也并没有限制,反正现在加油站随处可见,但是缺点在于保养的成本高,还限行。而新能源汽车有着不限行,免交购置税,用电成本低,维修保养成本低等优点,而它的缺点是续航里程短,充电站稀缺,充电速度慢,电池置换成本高。
在城市中,道路上车辆行驶较多,而且经常遇到红绿灯,车辆必须不断的停车和启动。对于传统燃油汽车而言,这不仅意味着消耗大量能源,而且也意味着更多汽车尾气排出。而使用电动汽车,减速停车时,可以将车辆的动能通过磁电效应,“再生”地转化为电能并贮存在蓄电池或其他储能器中。这样在停车时,就不必让电机空转,可以大大提高能源的
电动汽车可以比燃油车更环保,但是有前提条件的。
如果电的来源是水电、风电、太阳能等绿色能源,那没问题电动汽车真的是做到了零排放。但国内还是有80%左右的电力供应是火力发电,所以就不能武断的认为电动汽车就一定环保,使用火电就意味着污染前置,而且我们国家的燃煤杂质很多、热值不高的褐煤占相当的比例,如果不严格做到洗煤的话等于你的电动汽车比燃油车污染的要高得多,甚至可以说部分城市的输入性雾霾也有电动汽车的贡献。
随着第一批补贴电动汽车大部分已经寿终正寝,更多的人意识到电动汽车比燃油车更高的贬值率,甚至开3-4年的电动汽车残值接近零,电池的寿命是有限的,因为补贴换电池可能比买新车都贵。还有就是电动汽车更带有电子产品的特性,因为技术的不断更迭,加之本身技术依然还不成熟,所以换代淘汰的非常快。过高的更新频率不仅浪费资源,本身也是对环境具有很大的伤害。
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