鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年07月07日
以鋁制氫的燃料電池車是否可行
一、以鋁和水反應制氫的能耗分析
鋁與水反應生成氫氣
2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2
鋁的分子量為27,水的分子量為18,按照以上化學方程式,左邊鋁和水的質量消耗比為1:2,因此每消耗1公斤水耗掉0.5公斤純鋁,產出0.0556公斤氫氣。按照青年汽車龐總的介紹,每公里大約用1公斤水,就相應要消耗半公斤鋁。
鋁是以電解融熔狀態氧化鋁方式獲得的:
2AL2O3==4AL+3O2
電解制鋁是一個高耗能產業,生產每公斤鋁耗電約15千瓦時,那么半公斤就是7.5千瓦時。也就是說,這輛車能耗折合每公里耗電量7.5千瓦時。
網上查詢宇通E8型號的電動公交車電池容量為133千瓦時,續航里程為190公里;開沃電動公交車裝電量233.85千瓦時,續航里程350公里。這說明電動公交車每公里電耗不到0.7千瓦時,是龐總水制氫電動公交車的十分之一不到。
暫不談技術問題,這樣糟蹋能源的車造個什么勁?
經濟效益就不用分析了,單單電耗的成本就難以接受,更不用說昂貴的反應控制系統和燃料電池系統。
二、理想狀況下的能量平衡分析
這輛車可能存在技術不成熟的問題,如果造出一輛完美的車,理論是能量消耗是否可接受呢?我們來分析一下:
上面計算出每半公斤鋁生產出0.0556公斤氫氣,氫氣的熱值為每公斤1.43*10^8J,所以半公斤鋁生產出的氫氣熱量為7.95*10^6J;1千瓦時電的熱值為3.60*10^6J,所以制鋁消耗掉的7.5千瓦時電能的熱量為2.7*10^7J,是所產生氫氣能量的3.4倍。
根據以上計算,電解制鋁、鋁制氫氣這個過程的能量轉換率只有29%。由于氫燃料電池輸出的依然是電,所以即使考慮到蓄電池充電、儲電的能量消耗,這種技術路線與純電動車相比也白白丟掉了三分之二以上的能量。
注:丟失的能量去哪兒了?變成反應熱進到水里了,所以這輛車要有良好的散熱系統。
三、龐總這輛大巴的能量利用效率
如果不考慮燃料電池的能量損失,這輛車的能量轉換率達到了理想狀況的45.3%(3.4/7.5)
結論
1、電解制鋁、鋁與水反應制氫、以氫燃料電池為動力的技術路線根本不可行。
2、青年汽車這輛水制氫大巴還有巨大進步空間,雖然根本上就不可行。










