用液态氢代替液态天然气,为什么不直接烧氢气而是用氢燃料电池?
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发布时间：2022-04-23 18:51
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时间：2023-09-20 16:08
为什么用氢燃料电池？
其实很简单，因为氢燃料电池效率更高。氢气进入燃料电池，直接通过化学反应就产生电能，没有中间环节。氢的化学能到燃料电池输出的电能，淘金客本人亲自测试过的最高效率能达到60%！其余的能量变成热能。而且通常的规律是负载越低效率越高，因为这个过程中产生的热越少。即使只算发电效率50%（此时燃料电池的负载已经比较大了），电动机的效率也比较高能到90%，最终到车轮上动能有45%。
燃烧氢气的效率低得多，用氢作燃料效率会高一些，但热机效率到顶也就是卡诺热机，汽车用的发动机还是按效率更低一些的奥托循环和狄塞尔循环来设计的，效率更低，汽油机就是36%，柴油机高不了多少。通过变速箱输出到车轮上还会有损失，最终到车轮上……
液氢能代替液态天然气吗？
相差太远了，天然气沸点是零下161度，而氢的沸点是零下252.78度，已经接近绝对零度啦。因此保存液氢需要极好的隔热条件，而且每天通常要蒸发掉1%以保证低温。火箭上的液氢可以发射前加注，不需要保存很长时间，家用汽车要是加上一箱液氢，放在车库里一周不用的话，就会有损失，而且损失的氢还要及时排出去，否则家里随便一个火星……这样用着实在让人太担心。
另外前面说过液氢太轻了，体积能量密度很低。按重量算热值比液化天然气高一倍多，但是按体积算就只有液化天然气的几分之一了！尽管比现在氢燃料电池汽车上的高压氢能量密度要高，但如果算上隔热容器，就很难说了……火箭上之所以能用液氢，还有个原因是一次装得多，所以比较划算——这个容易理解吧？燃料的量越大，容器的壁厚都差不多，所以容器在整个燃料系统中占得比值就越小。
结论
一、氢燃料电池的效率比燃烧氢的发动机高很多，所以要用它。多亏燃烧电池效率高，所以很大程度上弥补了氢的体积能量密度很低的弱点，氢燃料电池汽车的续航距离还能做得不错。
二、液氢代替液态天然气有困难，民用产品很难以很低的价格，长时间保存那么低温度的液氢。
三、汽车上空间有限，液氢的体积能量密度低于液化天然气，所以使用起来有麻烦。
四、目前气态氢、液氢存在的问题，是导致氢燃料电池汽车难以推广的重要原因，必须想一些其它方法，比如化学储氢技术等等。
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时间：2023-09-20 16:08
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时间：2023-09-20 16:09
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时间：2023-09-20 16:10
