摘要:發(fā)展清潔的動力汽車是國家為了緩解汽車需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾的必然之路。清潔的氫電動力汽車,由其節(jié)能優(yōu)勢決定在龐大的汽車市場中占據(jù)一直之地。在國家政策的大力支持下, 將成為受青睞環(huán)保汽車的主流之一。
關鍵詞:氫電動力汽車 可行性分析
據(jù)國家環(huán)保中心預計,以現(xiàn)有的汽車增長趨勢發(fā)展,到2010年,中國的空氣污染源的64%將來自于汽車尾氣的排放,每年因嚴重的大氣污染造成的損失高達1100億元人民幣。為改善日益惡化的大氣環(huán)境,世界各國都無一例外地把目光盯向汽車這一重大污染源。生產(chǎn)和使用清潔的動力汽車成為人類保護生存環(huán)境的重要的選擇之一。中國是簽署了《京都議定書》的國家,責無旁貸!
一、發(fā)展清潔氫電動力汽車的意義
1、實行能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,緩解汽車需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾。
2、回收動態(tài)的剩余能量和再生能量,節(jié)能優(yōu)勢明顯。
3、清潔無污染,真正的“0”排放。
二、發(fā)展清潔動力汽車的國家政策
為保護生態(tài)環(huán)境,促進低污染排放汽車的生產(chǎn)和消費,推進汽車工業(yè)技術(shù)進步,經(jīng)國務院批準,財政部和國家稅務總局發(fā)出通知,對低污染排放汽車實行減征30%消費稅的政策。并計劃對加氣站建設的投資方向調(diào)節(jié)稅進行減免工作。對部分或全部改裝雙燃料(單燃料)汽車的改裝費用提供政府財政補貼,燃氣汽車的運行稅費享受優(yōu)惠,并運用行政手段調(diào)控燃氣價格,控制油氣之間的價差。為加大實施清潔汽車的力度,國家要求各級政府設立清潔汽車發(fā)展資金予以支持,引入新的機制,廣泛吸納國內(nèi)外資金,共同參與相關基礎設施的建設和開發(fā)。科技部有關科技計劃和中小企業(yè)創(chuàng)新基金,向清潔汽車產(chǎn)業(yè)傾斜。目前國家稅務總局正會同有關部門對清潔汽車產(chǎn)業(yè)進行深入考察,以進一步制定更為有效、合理的稅收政策。
美國1992年10月美國國會通過的《能源政策法》(EPACT),規(guī)定2001年必須有10%是清潔汽車,2005年必須有25%以上,同時也應規(guī)定集團購車時必須夠買一定比例的清潔汽車。私人擁有和營運20輛以上汽車者,必須購買一定數(shù)量的清潔汽車。
三、清潔的氫電動力汽車的技術(shù)介紹
所謂氫電動力汽車就是由氫氣低速高效內(nèi)燃機發(fā)電組電能和蓄電池組電能混合工作的動力車。氫氣發(fā)動機是采用新研發(fā)的低速高效小馬力發(fā)動機,低功率低成本組合。一般的啟動和一般的行駛時只使用單個蓄電池組能量或單個氫氣發(fā)動機發(fā)電機組的能量;加力全速開進(行駛)時,氫氣發(fā)動機發(fā)電機組的能量+蓄電池組的能量組合工作。動力車行駛所需的能量是動態(tài)萬千的,氫氣發(fā)動機發(fā)電機組提供的最佳能量減去行駛所需能量后的剩余能量時刻向蓄電池組充電儲存,包括短暫停車、滑行、減速等的剩余能量;回收的制動能量(再生制動)同樣也對蓄電池組進行充電儲存。從而達到節(jié)能。
1、新研發(fā)的氫氣發(fā)動機的技術(shù)結(jié)構(gòu)
新型氫氣發(fā)動機即是活塞從沒有空間的上止點下行,由高壓增壓器增壓空氣(約0.4-0.6MPA)與噴嘴氫在進氣閥門處實時混合進入氣缸,(缸內(nèi)混合氣壓力約為0.2-0.4MPA),下行到其行程的中間點,閥門瞬間關閉,足夠強大的點火能量氫氧混合氣體最大爆轟力作功行至下止點。從上止點-中間點(進氣),作功-下止點,下止點-上止點(排氣)。進氣-作功-排氣,兩個行程完成一個工作循環(huán)。當爆轟的膨脹峰值最高時曲軸的結(jié)構(gòu)力距是最大的,發(fā)動機運轉(zhuǎn)扭矩大。轉(zhuǎn)速低,壽命長,效率高,動力強勁,達61-79%。
2、氫燃料來源、成本,儲存技術(shù)
氫燃料主要來源是工業(yè)副產(chǎn)品和水電解,工業(yè)副產(chǎn)品的氫相對便宜,低至幾分錢立方米。以水電解為例,利用波谷電價,按4度電制1立方米氫氣(每立方米氫氣相當于0.1公斤換算),平均每公斤氫氣的價格僅在20元左右,加上30%加氫站經(jīng)營成本約共計26元/斤。載重為400公斤的5座轎車,600公里行程耗氫約4公斤。
新研發(fā)的鋰、鎂基合金儲氫。重量輕,儲氫量大,吸放氫條件溫和、成本低,比重為1.74g/cm3,儲氫容量高達到7.6wt.%,以物理原子形式固態(tài)特征儲存。安全性好,無爆炸危險。特別適合汽車專用氫儲存器。
3、氫安全
通過實驗證明,氫氣汽車比汽油汽車還要安全。由于氫氣的比重小,再加上燃點比汽油還高,因此在洩漏之后,會在非常短的時間之內(nèi)就在大氣當中稀釋,并不會累積而造成燃燒或爆炸的危險。
4、蓄電池組選材
蓄電池組選擇原則是取輕小而儲電密度要高。可以選用HV蓄電池,鋰電池,電容電池,鋰鐵電池,或高鐵電池。蓄電池組容量可根據(jù)用戶需求特點設定,在加氫站基礎設施沒有系統(tǒng)建立之前,設蓄電池組為300kW左右,單靠電池可行駛200公里。蓄電池組設有外接市電快速充電裝置。
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