低温18650 3500
无磁低温18650 2200
过针刺低温18650 2200
低温磷酸3.2V 20Ah
21年专注锂电池定制

以铝制氢的燃料电池车是否可行

钜大LARGE  |  点击量:1314次  |  2021年07月07日  

一、以铝和水反应制氢的能耗分析


铝与水反应生成氢气


2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2


铝的分子量为27,水的分子量为18,按照以上化学方程式,左边铝和水的质量消耗比为1:2,因此每消耗1公斤水耗掉0.5公斤纯铝,产出0.0556公斤氢气。按照青年汽车庞总的介绍,每公里大约用1公斤水,就相应要消耗半公斤铝。


铝是以电解融熔状态氧化铝方式获得的:


2AL2O3==4AL+3O2


电解制铝是一个高耗能产业,生产每公斤铝耗电约15千瓦时,那么半公斤就是7.5千瓦时。也就是说,这辆车能耗折合每公里耗电量7.5千瓦时。


网上查询宇通E8型号的电动公交车电池容量为133千瓦时,续航里程为190公里;开沃电动公交车装电量233.85千瓦时,续航里程350公里。这说明电动公交车每公里电耗不到0.7千瓦时,是庞总水制氢电动公交车的十分之一不到。


暂不谈技术问题,这样糟蹋能源的车造个什么劲?


经济效益就不用分析了,单单电耗的成本就难以接受,更不用说昂贵的反应控制系统和燃料电池系统。


二、理想状况下的能量平衡分析


这辆车可能存在技术不成熟的问题,如果造出一辆完美的车,理论是能量消耗是否可接受呢?我们来分析一下:


上面计算出每半公斤铝生产出0.0556公斤氢气,氢气的热值为每公斤1.43*10^8J,所以半公斤铝生产出的氢气热量为7.95*10^6J;1千瓦时电的热值为3.60*10^6J,所以制铝消耗掉的7.5千瓦时电能的热量为2.7*10^7J,是所产生氢气能量的3.4倍。


根据以上计算,电解制铝、铝制氢气这个过程的能量转换率只有29%。由于氢燃料电池输出的依然是电,所以即使考虑到蓄电池充电、储电的能量消耗,这种技术路线与纯电动车相比也白白丢掉了三分之二以上的能量。


注:丢失的能量去哪儿了?变成反应热进到水里了,所以这辆车要有良好的散热系统。


三、庞总这辆大巴的能量利用效率


如果不考虑燃料电池的能量损失,这辆车的能量转换率达到了理想状况的45.3%(3.4/7.5)


结论


1、电解制铝、铝与水反应制氢、以氢燃料电池为动力的技术路线根本不可行。


2、青年汽车这辆水制氢大巴还有巨大进步空间,虽然根本上就不可行。


钜大锂电,22年专注锂电池定制

钜大核心技术能力