雖然一次國慶讓純電動汽車“趴下了”,引發(fā)了廣大車友的爭論和熱議,但是我們應(yīng)當(dāng)看到:純電動汽車在城市里執(zhí)行代步任務(wù)那絕對是王者的事實!不聲不響之間就把燃油車給甩后頭去了。——為了能讓電動汽車承擔(dān)起更多職能,工程師們一直沒放棄尋找能“遠(yuǎn)足”的新能源方式。
就目前來看除了“油電兩用”這種“擦邊球方案”之外,要數(shù)氫能源技術(shù)最為受人關(guān)注,并被認(rèn)為是最有可能性的“科技樹”了。然而使用氫氣的方式主要有2種:一是我們比較熟悉的“氫燃料電池”方案;二是在很多車友覺得“看起來很容易”的氫氣內(nèi)燃機(jī)。
豐田和長城推出“氫發(fā)動機(jī)”
直接燃燒氫氣,豈不妙哉?
要說氫燃料電池,日本企業(yè)目前走在了世界前列,比如研究純氫氣發(fā)電的豐田、比如研究甲醇/乙醇直接燃料電池的日產(chǎn)……然而今年6月底,日本豐田突然官宣,說要發(fā)布?xì)錃鈨?nèi)燃機(jī)車型!
在此之后,7月份我國蜂巢動力也緊隨其后發(fā)布了一系列的氫燃料內(nèi)燃機(jī)。是從汽油機(jī)改出來的產(chǎn)物,原型機(jī)是長城旗下好幾個系列都在用的2.0T汽油機(jī)(蜂巢動力是長城汽車集團(tuán)下屬發(fā)動機(jī)工廠)。
這不免引起車友們的注意和討論。如今汽車都想方設(shè)法要往電動化進(jìn)化,可是豐田和長城卻又撿起了內(nèi)燃機(jī)?這究竟是開歷史倒車還是這種發(fā)動機(jī)真的有前途?——很多人認(rèn)為,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)如果改燒氫氣,那環(huán)保問題就會迎刃而解,所以人類壓根不需要走電動化之路。這說法對么?
石油和天然氣是碳?xì)浠衔?/strong>
二氧化碳排放永遠(yuǎn)繞不開
任何發(fā)動機(jī)燃料的原子構(gòu)成,都可以用“碳?xì)浠衔铩边@個詞來概括。無非就是氫原子和碳原子的比例高低不同的區(qū)別而已。比如柴油屬于“碳多而氫少”;煤油屬于“碳中等而氫中等”;汽油屬于“碳少而氫多”……
而我們也知道,燃料中碳原子比例越高的,那么尾氣里的碳顆粒也就會越嚴(yán)重,而且燃料越不容易徹底充分燃燒,容易存在“燒不干凈”的現(xiàn)象,導(dǎo)致“黑煙問題”。反過來說,燃料中氫原子比例越高的,尾氣就越干凈。
所以柴油機(jī)的尾氣成分里,碳顆粒相對更多;而煤油發(fā)動機(jī)(航空渦扇發(fā)動機(jī)用的燃料是煤油,下次我們坐飛機(jī)出差時可以留意一下地面的“中國航油”加油車)碳顆粒比柴油少的多;而汽油機(jī)的碳顆粒排放最少。
氫氣燃燒理論上只產(chǎn)生水蒸氣
按照這個思路不難得出一個結(jié)論:如果燃料中“沒有碳,只有氫”豈不是尾氣最環(huán)保、最干凈?那么啥樣的燃料是“沒有碳,只有氫”呢?——顯然就是純粹的氫氣!初中化學(xué)就學(xué)過了“氫氣燃燒的方程式”,快來復(fù)習(xí)一下,為了便于理解,就用用文字的形式吧!
(氫氣+氧氣)點火——燃燒后得到(水蒸氣)??吹?jīng)]?氫氣發(fā)動機(jī)點火后排氣管里噴出的廢氣,其實是水蒸氣!除了會讓空氣變得潮濕一點之外,沒其他任何害處。氫氣發(fā)動機(jī)也不會排放任何二氧化碳(燃料中壓根就沒有碳原子)。
而且更重要的是:汽油機(jī)、柴油機(jī)的那種聲浪、那種怒吼又回來了!然而氫氣發(fā)動機(jī)真的那么環(huán)保么?——首先發(fā)動機(jī)吸進(jìn)去的是空氣,而不是氧氣!所以真實的氫燃料發(fā)動機(jī)噴出來的尾氣中,并不只有干凈的水蒸氣!
但實際上仍然躲不掉
氮氧化物和機(jī)油污染
因為氫的燃燒溫度遠(yuǎn)高于汽油,所以氫氣發(fā)動機(jī)工作溫度更高,高溫下空氣里的氧氣和氮氣發(fā)生反應(yīng),生成大量氮氧化物(NOx)——這貨可是重污染物質(zhì)!從國一、國二、國三一路發(fā)展到國六,工程師就沒停下和氮氧化物(NOx)死磕的腳步。好不容易趕跑的氮氧化物(NOx)難道又要回來了?
其次,氫氣發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)是離不開機(jī)油的!高溫下任何機(jī)油都會沉積、焦化、碳化。反正機(jī)油都會引發(fā)積碳問題,只是或多或少的區(qū)別罷了?!貌蝗菀装烟荚訌娜剂侠镖s跑,它卻也要回來了……
而且目前大多數(shù)氫氣的來源
是石油/煤炭化工的副產(chǎn)品
更夸張的是,似乎從來沒人問過一聲“氫從哪來?”!氫從哪來?電解水可以得到氫氣。但是電力從何而來?答案是燒煤!——這是一種獲取氫氣的方式,但效率很低,所以用的很少。目前全世界范圍內(nèi),最主力制造氫氣的方式是“化工萃取法”。說白了是石油/天然氣/煤炭化工行業(yè)的“副產(chǎn)品”。
鬧半天本想繞過石油資源,可沒成想最終繞了回來。其實上世紀(jì)70年代(咱80后一代還沒出生那活兒),德國寶馬早就玩過氫氣發(fā)動機(jī)了。但人家也早就鬧明白這種技術(shù)的不合理之處在哪里了,您瞧寶馬早就放棄了,又回到了電力化時代,回到了氫燃料電池的道路上……
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