今天的氢能开发倾向于更平淡无奇的运输,比如送货车辆,但丰田的项目错在了令人兴奋的地方。
回到2021年的富士24小时比赛中,它配备了一辆卡罗拉运动型轿车,它的动力不是氢燃料电池,而是专门开发的H2版三缸GR Yaris内燃机。上个月,这款车参加了超级太极系列赛的决赛。
卡罗拉的燃料是从其燃料箱中携带的液氢中“蒸发”出来的。
在内燃机中燃烧氢气不会产生一氧化碳(CO)或未燃烧碳氢化合物(HC)的排放,这是传统汽油车通过三效催化转化器清除的三种排放中的两种。
第三种是氮氧化物(NOx),尽管赛车发动机仍然会产生一些氮氧化物,但数量远远低于汽油内燃机的排放量,而且它们会被尾气后处理中和。
使用沸腾气体的新方法源于液氢不可避免的致命弱点,即当汽车停在原地不动时,液氢实际上会蒸发。液氢储存在零下253摄氏度的低温储罐中,不可避免地,来自外部的热量进入绝热储罐,氢气开始蒸发--它沸腾了。
几十年前,当现代氢燃料电池和内燃机开始认真开发时,用于储存350-700巴气态氢的高压储罐还没有出现,这是今天的首选技术。
大多数专注于使用液氢和处理汽化的项目意味着,随着压力的增加,液氢通过阀门释放,这会持续浪费一定比例的燃料。如果让一辆车站立足够长的时间,它可能会一动不动地耗尽燃料。
好的一面是,液态氢比气态氢的能量密度高得多,也有更大的射程潜力。
丰田所做的是把沸腾变成积极的:它不是简单地将蒸发的气体排放到大气中,而是将其捕获并分几个阶段使用。
汽化后的气体被加压并供给发动机,然后直接用作燃料为汽车提供动力。做这项工作的泵将沸腾气体的压力增加两到四倍,这足以为发动机提供燃料。
剩余气体用于在氢燃料电池组中发电,氢燃料电池组用于为液氢泵和其他辅助设备提供动力。如果这些步骤后仍有剩余,多余的会使用催化剂转化为水蒸气,并安全地释放到车外。
丰田正在寻求建立技术合作伙伴关系,以进一步开发这项技术。
这个非常酷的想法(双关语)强调了世界各地汽车制造商的工程部门不断涌现出惊人的独创性。
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