對發(fā)展清潔氫電動力汽車的可行性分析

    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(guān)鍵詞：氫電動力汽車  可行性分析　

    據(jù)國家環(huán)保中心預(yù)計(jì)，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(yán)重的大氣污染造成的損失高達(dá)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(hù)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(zé)無旁貸！

一、發(fā)展清潔氫電動力汽車的意義

1、實(shí)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(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)低污染排放汽車的生產(chǎn)和消費(fèi)，推進(jìn)汽車工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，財(cái)政部和國家稅務(wù)總局發(fā)出通知，對低污染排放汽車實(shí)行減征30%消費(fèi)稅的政策。并計(jì)劃對加氣站建設(shè)的投資方向調(diào)節(jié)稅進(jìn)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(fèi)用提供政府財(cái)政補(bǔ)貼，燃?xì)馄嚨倪\(yùn)行稅費(fèi)享受優(yōu)惠，并運(yùn)用行政手段調(diào)控燃?xì)鈨r(jià)格，控制油氣之間的價(jià)差。為加大實(shí)施清潔汽車的力度，國家要求各級政府設(shè)立清潔汽車發(fā)展資金予以支持，引入新的機(jī)制，廣泛吸納國內(nèi)外資金，共同參與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和開發(fā)。科技部有關(guān)科技計(jì)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(wù)總局正會同有關(guān)部門對清潔汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入考察，以進(jìn)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(shí)也應(yīng)規(guī)定集團(tuán)購車時(shí)必須夠買一定比例的清潔汽車。私人擁有和營運(yùn)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(jī)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(jī)是采用新研發(fā)的低速高效小馬力發(fā)動機(jī)，低功率低成本組合。一般的啟動和一般的行駛時(shí)只使用單個(gè)蓄電池組能量或單個(gè)氫氣發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)組的能量；加力全速開進(jìn)（行駛）時(shí)，氫氣發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)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(jī)發(fā)電機(jī)組提供的最佳能量減去行駛所需能量后的剩余能量時(shí)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(jìn)行充電儲存。從而達(dá)到節(jié)能。　

1、新研發(fā)的氫氣發(fā)動機(jī)的技術(shù)結(jié)構(gòu)

    新型氫氣發(fā)動機(jī)即是活塞從沒有空間的上止點(diǎn)下行，由高壓增壓器增壓空氣(約0.4-0.6MPA)與噴嘴氫在進(jìn)氣閥門處實(shí)時(shí)混合進(jìn)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(diǎn)，閥門瞬間關(guān)閉，足夠強(qiáng)大的點(diǎn)火能量氫氧混合氣體最大爆轟力作功行至下止點(diǎn)。從上止點(diǎn)－中間點(diǎn)（進(jìn)氣），作功－下止點(diǎn)，下止點(diǎn)－上止點(diǎn)（排氣）。進(jìn)氣－作功－排氣，兩個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)爆轟的膨脹峰值最高時(shí)曲軸的結(jié)構(gòu)力距是最大的，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩大。轉(zhuǎn)速低，壽命長，效率高，動力強(qiáng)勁，達(dá)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(jià)，按4度電制1立方米氫氣(每立方米氫氣相當(dāng)于0.1公斤換算),平均每公斤氫氣的價(jià)格僅在20元左右，加上30％加氫站經(jīng)營成本約共計(jì)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(dá)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(xiǎn)。特別適合汽車專用氫儲存器。

3、氫安全

    通過實(shí)驗(yàn)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(diǎn)比汽油還高，因此在洩漏之后，會在非常短的時(shí)間之內(nèi)就在大氣當(dāng)中稀釋，并不會累積而造成燃燒或爆炸的危險(xiǎn)。
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(diǎn)設(shè)定，在加氫站基礎(chǔ)設(shè)施沒有系統(tǒng)建立之前，設(shè)蓄電池組為300kW左右，單靠電池可行駛200公里。蓄電池組設(shè)有外接市電快速充電裝置。

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