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供能的不只有电 加水就能开的车靠谱不?

不加油不充电,“喝水”能跑1000公里的神车诞生了?
供能的不只有电 加水就能开的车靠谱不?
此前,网上流传由“水氢发动机”驱动的汽车热度席卷新能源界。据说是车内搭载了特殊装置,把水(自来水、甚至海水)转化为氢气,然后通过氢燃料电池发电给车辆供能。
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这辆车型的制造商青年汽车集团相关领导介绍,“水燃料汽车”项目是基于车辆上搭载具备水解制氢技术的装置,实现了车辆载水后可实时制取氢气,因此车辆加水后即可行驶。
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相比市面上使用电池作为整车动力来源的纯电车型,加水就能跑的车辆听上去确实诱人。毕竟水作为一种低价原料,一旦实现为车辆供能,这就比绝大多数的新能源车养护成本要低,但是目前这个”水燃料”汽车项目已经搁浅。
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回归中学的课本我们可以得知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。
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因此,不依靠外部能量就把水分解成氢气和氧气,燃烧释放能量后再变回水,这样的循环过程显然是违背物理学定律的。如同植物的光合作用,看起来是植物自己把水分解成了氢和氧,但实际上还是有太阳光能参与到其中,就像跟人们经常渴望但却无法实现的“永动机”是一样的道理。
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而加水就能走的车,其实只是利用水与铝金属制备氢气的原理来驱动车辆行驶,真正的动力来源是氢气。
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目前来看,“铝合金(粉末)+催化剂+水”制氢的这条工艺路线并没有成功的案例,其可行性和经济性更没有相关依据可考证。毕竟氢能源车的性价比,唯有超越同级别的燃油车和新能源车才有市场和前景,消费者要的也不仅是一辆能动起来的氢能源汽车。
水-转换装置->氢气-氢燃料反应堆->电->电机->行驶
据青年汽车集团水氢车型项目技术负责人介绍,目前为止,“水氢汽车”的能源成本要比油贵3-5倍。从这个说法可得知,这条看似可以行的通的路其实并不靠谱。
这时候,就会有车友脑洞大开联想起自然界的那些“无价”能源,车企又是否会开发出风能、太阳能等自然资源作为车辆的动力来源的车型呢?
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荷兰一家初创电动车公司Lightyear发布了旗下首款太阳能概念电动车Lightyear One,该公司表示这是世界上首款可长距离行驶的太阳能汽车,最大续航里程达到了720km,并且还支持家用230V电源充电,据说充电一晚就能拥有400km的续航。Lightyear One开始计划生产500辆,第一批车型已经预订一空。
 
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除了这家初创公司首发的这辆太阳能汽车,国内市场在售的新能源车型中,虽然主要能量输出还是来源于车上的电池包,但是部分厂商还合并采用了太阳能电池板车顶来为车辆进行辅助性充电。
作为合资新能源车代表,在全新一代索纳塔混动型款上,就搭载了LG电子旗下的“太阳能车顶(Solar Roof)”产品,车顶将获取的太阳能转化成电能,主要为车内辅助设备提供电源。
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国内自主品牌新能源车型中,广汽新能源Aion S也采用了与丰田设计思路相似的太阳能天窗光伏系统,主要为车内天窗、音响、座椅加热等用电的12V车载电源充电,还能提供车内自动通风换气功能。
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仔细分析就不难发现,虽然这些车型都利用了太阳能转化为电能为车辆供电,但是作为其动力的主要能量来源还得从车辆电池中获取,所以还算不上真正的太阳能车。
造成这个尴尬的局面主要原因是,这些光伏能量转化设备功率过低,并不能满足车辆起步、加速过程中消耗的电能。如果制造大功率的光伏转化设备搭载在车上,恐怕又会造成风阻、车身重量增加,从而让整车能耗大增。
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所以在市面上,目前还没能见到真正意义上的太阳能车,就如加水就能行驶的青年汽车产品,最终也未能如愿地实现量产。
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汽车在高速行驶中最大的阻力不是轮胎与地面的摩擦力、也并非来自车身重量的阻力,而是风阻。各大汽车制造商以巨大的投入建设风洞实验室,其目的就是打造风阻更小的车型从而降低能耗,这也是当下的汽车外观造型越来越扁平化的原因之一。
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那么使用风能驱动汽车如何才能实现?想完全摆脱其他动力辅助,恐怕只能用风帆、风筝等外挂设备获取风能了。
这不是唇齿之戏,因为确实有过类似的试验。一辆叫做“疾风探险者”主要依靠风帆作为驱动力的风力车型照片此前就在网上流出。但据说,这辆车在启动等特殊情况下还是需要用电力驱动,理论上可以实现风力驱动但车速会极其低,只因这种造型实在过于颠覆性了。
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所以纯粹的风能汽车真的很难现实量产,某些民间牛人手工打造的风力发电汽车也不够科学,但他们不断追求使用新能源为汽车供能的探索精神值得称赞。
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至于搭载风力发动机的车辆,顾名思义就是利用涡轮高速旋转带动发电机运转。但汽车行驶中最大的阻力是风阻,而风力发电一定要是有足够大的进风量,所以这些风也同时会造成阻力。其次是驱动发电的过程,行驶中的车辆因阻力的变大会增加输出的电流,这无疑让类似的车型极难在市场上实现量产销售。
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真正意义的新式燃料汽车,还得从此前教授在朋友圈收到的一条由丰田中国推送的广告说起。从内容上看,这是一条关于丰田氢能源车型Mirai将进军国内市场的朋友圈。直至到2019年的第三季度,这个车型已经在全球卖出约10000台的销量。
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作为一款搭载燃料电池的新能源车型,这款车燃烧后的产物只有水而不排碳,即使在严寒的环境下,也不会出现纯电车续航打折的情况。
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在能源补充方面,Mirai还具备了纯电车所缺失的便捷性优势,据说这款车型3分钟就能完成补满车上氢气储备装置,并且拥有NEDC工况下600km的续航。
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氢燃料供能的原理,本质还是依靠加氢后燃料在车辆内部发生电解反应为车辆发电。产生的电量一部分用于直接驱动电机,另一部分储存在容量为1.5kWh的镍氢电池中。目前Mirai已经推出了第二代车型,新车型的亮点在于,续航里程可实现30%续的增加,让Mirai续航里程达到接近650km。
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作为全球第一家推出量产的氢能车型企业,丰田掀起了世界汽车能源的再一次革命。
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通过特殊装置,使用水能、风能、太阳能三种功能形式为车辆供能,是新能源领域众多车企梦寐以求的目标,但这些能源转化成动能的效率过低,距车型量产还需经历技术的提升。所以新能源领域厂商应追求的,不仅仅是生产一款碳中和的零排放汽车,而是确保在人类汽车发展史上,尽量不留下任何影响生态的足迹。
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