氢能汽车原理是什么（氢能汽车原理）
氢能汽车的优缺点和危害？
氢能汽车优点在于环保、高效和可再生。它排放物仅为水蒸气，不产生污染物，且氢能源丰富，可再生。
然而，缺点也很明显，如储存和运输氢气的成本高，技术难度大，且氢气易燃易爆，安全性问题需重视。此外，氢能汽车的基础设施建设不足，如加氢站数量有限，限制了其普及。危害方面，氢气泄漏可能引发火灾或爆炸，需特别小心处理。
国产氢能汽车有哪些车型？
国产氢能汽车是指采用氢燃料电池技术作为动力系统的汽车。目前国内推出了多款氢能汽车，其中包括北汽新能源ECV5、长安CS85、吉利海豚、广汽IX5等车型。这些车型采用先进的氢燃料电池技术，具有零污染、零排放、静音、高效能等特点，是未来汽车发展的方向之一。同时，国家也加大了对氢能汽车的支持力度，为氢能汽车的推广提供了有力的政策保障。
氢能源汽车为什么要使用昂贵的燃料电池？直接使用内燃机燃烧氢气不行吗？
我来分享一下，首先说明一下，这个技术不是新的想法，氢内燃机技术已经研究了很多年了，但是目前的研究结果是和燃料电池相比没有优势，因此最近几年氢内燃机逐渐沉寂了。下面简单分享一下氢内燃机技术：
一、氢内燃机技术研究的历史
氢燃料的内燃机概念是非常吸引人的，因为理论上氢气H2燃烧的产物是H2O水，没有有害排放物，也完全不排放CO2，同时地球上的氢获取非常方便，通过电解水即可。因此看起来氢简直是完美的内燃机燃料。宝马和马自达都在氢内燃机技术上进行了大量的研究：
1.宝马氢内燃机研究项目
从上世纪90年代开始宝马开始了氢内燃机的研究，并把氢内燃机作为其核心的未来技术进行研发。宝马在传统7系V12汽油发动机的基础上改造了一款氢燃料发动机用来验证氢燃料内燃机的可行性，主要改造的是氢气喷射系统，火花塞等。宝马改造后称为Hydrogen7轿车，也就是氢燃料内燃机的宝马7系。
宝马V12氢内燃机
经过10多年的研究，大约在2010年左右，宝马逐渐停止了氢内燃机的开发转而开发氢燃料电池技术，宝马在2015年发布了i8氢燃料电池概念车，标志着宝马氢内燃机技术研究的结束。
宝马氢燃料电池，是不是看起来很像内燃机。
2.马自达氢转子发动机研究项目
马自达对氢内燃机的主要研究方向还是集中在马自达擅长的转子发动机上。上世纪90年代马自达发布了第一辆氢转子发动机概念车MazdaHR-X。
MazdaHR-X1991和MazdaHR-X21993
后来马自达又在2004年发布了RENESIS氢转子发动机，这是专门为氢燃料设计的转子发动机，采用了双氢喷射器，电动增压器，EGR废气再循环系统等一系列创新技术并且考虑了混合动力，可以说理念非常超前。马自达氢转子发动机的研究大约持续了20年，在2012年后马自达逐步停止了氢转子发动机的研发。
二、氢内燃机的问题
宝马和马自达经过多年的研究后最终都停止了氢内燃机技术的开发，其主要原因是在研发过程中他们发现了氢内燃机存在一些暂时无法克服的困难：
（1）氢内燃机会产生NOx氮氧化合物排放
一般人认为氢气在内燃机中燃烧的产物只有水蒸气，没有任何污染。实际情况是，氢内燃机在燃烧氢气时，会产生NOX氮氧化合物排放。主要原因是空气中的氧气和氮气在燃烧室高温高压的环境下就会产生化学反应生成NOX氮氧化合物。这和普通内燃机产生NOx的机理是一样的。而氢燃料电池技术，排放物只有水，在排放上比氢内燃机更有优势。
（2）和氢燃料电池相比效率上处于劣势
当前技术发动机最高热效率也只有40%左右，宝马氢燃料内燃机研究项目最终实现了42%的热效率。
而氢燃料电池是直接将化学能转化为电能驱动车辆。运行温度比较低，没有发动机较大的热损失，因此效率高的多，目前能够达到50%以上。从效率上完胜氢内燃机。
内燃机的热损失非常大，占到燃料热能的2/3
目前内燃机的热效率水平
当然，相对于燃料电池氢内燃机也有一些优势，比如：功率密度比较大，和氢燃料电池同等大小的内燃机可以输出高的多的功率。负载变化的响应速度更快。不过这些优势相对于前面两个劣势就不是最主要的影响因素了。
三、总结
在目前的内燃机技术条件下，和氢燃料电池技术相比，氢燃料内燃机在排放和效率上都完全没有优势，因此被搁置。不过内燃机技术也在不断创新，目前马自达已经开发出50%热效率的发动机，60%热效率的内燃机技术也已经在研究阶段了。内燃机效率提升后，说不定氢内燃机技术会卷土重来。
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氢的沸点温度很低，作为液态燃料使用，在小型车载条件下，几乎不可能，因此，小型车使用氢燃料，只能是压缩气态，燃料罐能携带的氢燃料非常有限。
压缩氢燃料热值和同样容量的压缩天然气差不多，而天然气无论是获得，还是储运成本要低得多，自然条件下，天然气资源很多，而地球上几乎没有天然氢燃料资源，因此，氢燃料作为内燃机燃料，即使可行，也不经济，没有竞争力。
氢燃料之所以是燃料电池的理想燃料，是因为氢燃料经过氧化反应后，反应生成物为液态或气态的水，不会在电池腔体形成固态凝结物，堵塞腔体、或结垢于触媒表面，而无论是天然气还是乙醇，都含有碳，很可能形成固态凝结物，从而影响燃料电池寿命。
用压缩氢气存储的氢燃料，虽然车载量很有限，但因为燃料电池的高效率，弥补了燃料数量的不足，可以获得五六百公里的里程。有一定的实用性，但其依赖稀有金属触媒，以及面临储运方面等难以解决的问题，实用性也是值得怀疑的。
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