氢被认为是未来的燃料。那么,氢动力汽车是如何工作的?我们在维多利亚州的新加油站将如何工作?

你可能听说过电动汽车.但是你听说过吗-机动车辆?

我们正在维多利亚州的克莱顿中心建造一个新的氢气加油站。它就像一个加油站,但氢动力,零排放汽车。

但是汽车实际上是如何依靠氢来运行的呢?氢燃料电池是如何工作的?

地球上最丰富的元素

分子氢是一种气体。作为一种化学元素,氢是地球上最常见的元素。它含有大量的化学能。

如果你点燃氢气,它会与空气中的氧气发生反应。它通过爆炸释放能量。但是,我们可以在氢燃料电池中安全地利用这种能量,而不是不受控制的爆炸。燃料电池为氢动力汽车提供动力。

氢动力汽车实际上是如何工作的?

燃料电池是一种以氢的形式获取化学能并将其转化为电能的装置,可以像电池一样驱动电动机。因此,氢动力汽车是由电动机驱动的。

它是如何工作的?首先,储存在油箱(厚壁、经过碰撞测试、通常位于后座下方)中的氢气与空气混合,并泵入燃料电池。在电池内部,化学反应从氢中提取电子。

剩余的氢质子在细胞中移动,与空气中的氧气结合生成水。与此同时,电子产生电能,为用于驱动电动传动系统的小型蓄电池充电(就像在电动汽车中一样)。这就是为什么这些车辆被称为燃料电池电动汽车(FCEV),而电池电动汽车(BEV)已经越来越多地出现在我们的道路上。

FCEV和BEV(如特斯拉汽车)最大的区别在于电力来源。电动汽车靠充电电池运行(甚至是太阳能电池板).但是氢动力汽车自己发电。他们船上有他们的小发电厂,那就是燃料电池。

因此,与产生二氧化碳的内燃机不同,这种氢动力反应的唯一最终产物是电、水和热。唯一的排气产物是水蒸气和热空气。

氢动力汽车的照片。

丰田Mirai–Frontansicht(M93通过维基百科拍摄)。

澳大利亚的氢动力汽车

澳大利亚正在寻找氢作为一种新的燃料来源。有几个大型的,示范和试点项目 正在进行中。”绿色氢——不使用化石燃料制造的氢——是一种潜在的未来燃料。它是一种清洁能源,可以帮助我们实现未来的净零排放。

氢可以用作汽车、卡车、轮船和汽车的燃料来源甚至飞机.几家公司正在研发氢燃料汽车。目前,澳大利亚有两种车型——丰田Mirai轿车(和Mirari第二代)和现代Nexo SUV。虽然它们还不能私下购买,但可以租赁。你怎么给油箱加油?这就是我们的氢气加油机的用武之地!

如何为氢燃料汽车加油?

氢燃料加油站看起来很像加油站。在德国、美国和其他国家,氢气加油泵位于传统加油站。

你可以像汽油车或柴油车一样加满油。氢波瑟有一个带有喷嘴的泵,可以夹在汽车上。一旦密封完成,氢气就开始充满汽车的油箱。如果未连接密封件,则不会开始泵送,以确保没有泄漏。

如今的氢燃料加油站可以在大约五分钟内为一个典型的氢汽车油箱加油。这是电池驱动汽车的一个优势,因为电池驱动汽车的充电时间要长得多。

我们在墨尔本的新加油站

我们欢迎维多利亚政府资助斯文本科技大学建立维多利亚氢枢纽(VH2)。在与斯文伯恩的合作下,CSIRO将获得100万美元,用于开发澳大利亚首批氢燃料加油站之一 在我们克莱顿的网站上。

拟建氢技术示范设施和氢燃料补给系统。

拟建氢技术示范设施和氢燃料补给系统。

这笔资金来自于一笔1000万美元的赠款斯文本科技大学 与我们合作,建立维多利亚氢中心(VH2)。

VH2由斯文伯恩领导,旨在将研究人员、行业合作伙伴和企业聚集在一起,测试、试验和演示新的和新兴的氢技术。该站将设在我们的克莱顿现场,这是一个与斯文伯恩共享的设施。

有了这笔新资金,我们将在维多利亚州的克莱顿工厂安装一个商业氢气加油站。它将与一个集成的氢气生产和储存示范设施并置。氢将被储存在现场,并用作丰田Mirai氢燃料电池电动汽车的燃料。

最初,CSIRO和我们的合作伙伴将可以试用一批氢燃料汽车,这是“现实世界”使用的一个例子。有可能扩大,为当地的其他零排放汽车试验提供燃料。

在澳大利亚用氢驱动前进

清洁氢气作为道路运输燃料已经被认为具有成本竞争力。但提高市场占有率的主要障碍之一是缺乏支持其使用的基础设施。

新的加氢站是消除这一障碍的关键一步。这将只是我们新兴氢工业任务的一部分,该任务将帮助澳大利亚降低氢技术部署的风险,并展示新兴技术。

最重要的是,这是我们帮助澳大利亚向净零未来过渡的一部分。

35条评论

  1. 氢是一条必由之路——BEV永远不会为大型商业运输车辆提供动力。我认为这项技术只是因为已经在BEV上投入了大量资金而受到阻碍!一旦大公司的钱物有所值,他们就会改变策略。(这是从欧洲的角度来看的!日本非常喜欢氢气。)

    1. 你把故事从头讲到尾。在强大的化石燃料游说团体的推动下,世界各国政府正在投入巨资推广氢燃料。96%的氢气是使用化石燃料制造的,在此过程中释放出8.3亿吨二氧化碳。这种氢气每吨大约1美元。绿色氢气每吨约4美元。化石燃料行业正在推广蓝色氢气,其中约60%的二氧化碳被捕获并储存在地下(CCS)。CCS技术使氢气的成本翻了一番,但这项技术尚未得到证实,而且是不可持续的,因为每使用一吨碳,就需要永久储存2.2吨二氧化碳。

      1. 1.这一排放量与我们周围所有使用汽油和石油的汽车、卡车、火车和公共汽车的排放量相比如何?换句话说,我意识到这并不完美,但我们实际上并没有在阻止汽油和柴油排放方面做出太多努力。
        购买电动汽车的补贴在哪里?电动汽车销售税等的取消在哪里?

        2.地下的煤炭对政府的行为有巨大影响。。就像汤斯维尔的女士说的。
        他们不赞成烧煤。他们只是支持有工作的人。我们需要将任何装配厂、制造厂等转移到煤炭占主导地位的地区。
        如果当地的就业机会将由任何替代能源产生,那么这将是有利于政府接受该技术的一个因素。

      2. 当太阳能发电量超过需求时,通过电解产生氢气,成本是无关紧要的。在太阳落下后储存H2发电是绕碳中和的能源生产的最好例子。

      3. 为什么绿色氢气更贵?

        1. 你好!谢谢你的提问。

          绿色氢气成本的关键因素是投入能源成本和生产技术的资本支出。随着技术的进一步成熟、部署规模的扩大以及可再生能源成本的持续下降,这两项技术预计将在未来十年内减少。

          谢谢
          CSIRO小组

      4. 有许多新技术可以使绿色氢气既便宜又能在较低压力下储存。

  2. 车辆上是否安装了氨氢金属膜?还是只在加油站?

  3. 在大约十年的时间里,氢动力汽车已经出现了,最后,澳大利亚终于对这种燃料源产生了一定的兴趣。让我们希望这项计划能获得动力并变得可行,这将大大改善环境,我很惊讶我们之前没有认真考虑这一点。

  4. 氢燃料是如何产生的,需要多少能量,它将使用多少百分比的绿色能源?

    1. 这是一个很好的问题。生产1千克氢需要50到55千瓦时的电力,氢的能量值为40千瓦时。压缩氢作为汽车燃料还需要15千瓦时的能量。由于燃料电池的效率只有60%左右,所以实际上只有约15千瓦时的电力可用于驱动汽车。

      1. …氢的最大问题之一在于,我们将不得不部署两倍的清洁可再生能源发电,以产生相同数量的最终用电。这并非不可能,但目前我们仍在努力尽快取代旧的化石燃料厂,以减少气候变化的程度,以及对这个有限星球上我们和其他呼吸空气的居民的巨大影响。

        1. 你认为他们是如何制造汽油的?这有多高效?由于氢已经在工业中使用了几十年,包括汽油生产,因此生产清洁的氢将是有用的,不仅适用于汽车,也适用于工业!

      2. 没错……卡车公司斯堪尼亚在将氢与BEV进行比较后放弃了氢,所以看起来在未来十年左右,BEV将胜出……用电将氢转化为气体,然后再转化为电能,能量损失太大了

      3. 因为你把油箱装满了氢,根据你自己的数据,效率是60%,所以你有28kWh/1kg的氢来驱动汽车。另外,你不会像汽油车那样产生一氧化碳和二氧化碳。

  5. 这是一个彻头彻尾的骗局,事实上是不正确的。它以同样的误导性陈述开始:“氢(H2)是一种气体,是地球上最常见的元素。”用于所有临氢演示文稿。事实上,这里有很多水,没有氢气。这篇文章也没有提到生产绿色氢气和将氢气转换回电力为汽车提供动力的低效性。
    我可以继续。我希望CSIRO做得更好

    1. 嗨,基思,谢谢你的反馈。分子氢是一种气体。作为一种化学元素,氢是地球上最常见的元素,与水、碳氢化合物分子和其他物质有关。你是对的,没有多少氢气是自然产生的。我们更新了博客,让这一点更加清晰。

      一个常见的问题是在能源系统中使用氢气的效率。与大多数工艺一样,氢气生产、运输和利用的每一步都存在能量损失。我们研发的一大重点领域是改善这一点——要么采用更高效的技术,要么采用需要更少工艺步骤的技术。

      的确,从化石碳氢化合物(天然气、煤炭)中制取氢气的过程会产生二氧化碳,而目前工业生产的大部分氢气都是通过这一途径产生的。这就是为什么碳捕获和储存(CCS)是实现清洁氢气工业的关键组成部分。只要条件合适,这在技术上是可行的——其他国家也证明了这一点,但这里还有很多工作要做。如果成功的话,这样的途径可能有助于提供我们尽快向可再生氢过渡所需的规模。

      谢谢
      CSIRO小组

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