一种以氢气为燃料的汽车,一种氢气燃料的汽车质量

1.新能源汽车再突破，氢能源汽车即将上路

2.1公斤氢气相当于多少升汽油?

3.6大类新能源汽车的优点缺点对比

4.上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。某型号四轮氢燃料汽车质量为1.6×10 3 Kg，每个轮子

5.一种新型氢气燃料的汽车,质量为2乘以10的三次方千克，发动机的额定输出功率为80千瓦，

6.浅析氢燃料电池混动汽车

解答：解?（1）汽车的速度：

v=

s

t

=

9000m

360s

=25m/s；

因为是匀速直线运动，所以汽车受到平衡力的作用

f=F拉=2300N；

（2）汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N，

汽车静止时对地面的压强：

p=

F

S

=

1.6×104N

0.1m2

=1.6×105pa；

（3）汽车牵引力所做的功：

W=F拉s=2300N×9000m=2.07×107J．

答：（1）汽车汽车的速度为25m/s；受到的阻力是2300N；

（2）汽车静止时对地面的压强为1.6×105Pa；

（3）汽车牵引力所做的功是2.07×107J．

新能源汽车再突破，氢能源汽车即将上路

（1）汽车所受的重力：G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；

（2）车对水平地面的压强：p=

F

S

=

G

S

=

15000N

4×0.03m2

=1.25×105Pa；

（3）W=F牵S=2400N×9000m=2.16×107J；

P=

W

t

=

2.16×107J

5×60s

=72000W．

答：（1）汽车所受的重力是15000N；

（2）该车对水平地面的压强是1.25×105Pa；

（3）汽车牵引力所做的功为2.16×107J；功率是72000W．

1公斤氢气相当于多少升汽油?

近年来，在国内但凡提到新能源，每个人脑海里都会想到电能。的确，现在市面上的新能源车型，都离不开一个“电”字，无非就是电池材料不同，续航不同，但这也恰恰是电动汽车最大的短板，充电速度慢，续航焦虑，包括冬季续航打折非常严重，都是目前无法解决的技术问题。氢燃料电池的本质就是电动汽车，因为它的动力来源不是发动机，而是电动机，主要的结构就是电动机、动力电池、燃料电池和氢气罐。

但其实目前很多国家已经出现另一种新能源汽车，那就是氢能源。从某种意义上来说，

氢能源安全吗？

谈到氢能源，很多人都会想到安全性，氢排列在元素周期表第一位，是极其不稳定的元素，脾气非常暴躁。但氢能源真的用不了吗？清华大学教授毛宗强曾在《制氢工艺与技术》一书中强调：“氢是安全的能源。”并且在氢能源储存环节，现代汽车产品和数字规划副总裁Mike O’Brien曾说：“我认为燃料储存罐可以持续到压力超过82.7 MPa”，极高的承受力能保证氢能源使用过程中的安全性。

氢能源是如何转化为动力的？

氢能源转化为动力的过程其实就是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换阻隔，通过外电路从负极传导至正极，成为电能驱动电动机，质子却可通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出，并且，其排出的水是可以直接饮用的，其环保性不比电能差。氢能源可以通过水进行分解，不过水资源也是有限的，因为氢能源的分解需要淡水，海水需要过滤成淡水后才能使用，而这样，却增加了使用成本，但相对于电能，氢能源的优势更为明显，加速更快，续航更长等，目前的氢能源汽车最长的续航里程能够达到1000公里以上。同时氢气在燃烧过程中发热量比汽油更高，也就是氢能源能耗更低，而动力却更强。

国内在做氢能源的车企有哪些？

目前国内已知在做氢能源的车企有：丰田、北汽、宇通、上汽、福田汽车等，其中“排头兵”非上汽集团莫属。早在2001年，上汽就启动了“凤凰一号”燃料电池汽车项目，同时在14年至20年，上汽集团累计推出荣威750、950燃料电池轿车、上汽大通MAXUS EUNIQ 7等多款氢能源车型。其中EUNIQ 7也是全球首款氢能源MPV。

氢能源汽车性能如何？

我们就来说一说上汽大通MAXUS EUNIQ 7，定位是一款中型新能源MPV，车身尺寸为5225*1980*1938mm，，带来极大的乘坐空间，乘客头部和腿部空间有很大的冗余。在续航方面，底盘下方配备有3个储存氢能源的气罐，搭配130kW燃料电池以及70Mpa储氢系统，EUNIQ 7的NEDC续航能达到605公里，同时，仅需不到5分钟就能将储氢罐填满，加上我国的加氢站的数量是世界第一的，因此补能也非常方便，这样的补能体验可谓让纯电车“汗颜”。再看动力方面，其搭载最大功率为150kW的电机，但可别因为它使用氢能源而小瞧它，EUNIQ 7的时速可达160km/h，而即便整车高达2600kg，它依旧可以在10.9秒内完成零百加速，这样的动力体验已经足够家用使用了。

6大类新能源汽车的优点缺点对比

1公斤氢气相当于3升汽油。1公斤氢气等于3公斤汽油，汽油密度按0.75算，那就是1公斤氢气等于4升油，5公斤氢气也才20升油。氢气是气体，汽油是液体，不能直接换算，但是可以用燃烧的热值来代替，氢气是目前地球上燃烧热值最大的燃料，汽油的热值是4.6×10^7Jkg，氢的热值是1.4×10^8Jkg，一公斤氢气相当于3公斤汽油的热量。

氢气的用途

氢气是一种理想的燃料。氢气的资源非常丰富，水就是氢的仓库。而氢气的燃烧产物又是水，一旦利用太阳能从水中制取廉价氢气的技术得以突破，氢气就将成为取之不尽用之不竭的能源。氢气燃烧时放出的热量比同质量的汽油高三倍，而且污染少。

液态氢是一种高能燃料，可供发射火箭、宇宙飞船使用。因此氢气是一种很有发展前途的燃料。利用氢气可以从含氧化合物中夺取氧的性质，冶金工业可以冶炼金属。

上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。某型号四轮氢燃料汽车质量为1.6×10 3 Kg，每个轮子

燃料电池新能源汽车优缺点

燃料电池汽车是 指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应

产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢

气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或

的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃

料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内

燃机要高2~3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃

料电池汽车是一种理想的车辆。

与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点:

1、零排放或近似零排放。

2、减少了机油泄露带来的水污染。

3、降低了温室气体的排放。

4、提高了燃油经济性。

5、提高了发动机燃烧效率。

6、运行平稳、无噪声。

混合动力新能源汽车优缺点

混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来

改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，

主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内

市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场

上柴油混合动力车型发展也很快。

优点:1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的

最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作，需要大

功率内燃机功率不足时，由电池来补充;负荷少时，富余的功率

可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得

到充电，故其行程和普通汽车一样。

2、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠

速时的能量。

3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”

排放。

4、有了内燃机可以十分方便地解决耗 能大的空调、取暖、除霜

等纯电动汽车遇到的难题。

5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，

延长 其使用寿命，降低成本。

缺点:长距离高速行驶基本不能省油。

纯电动新能源汽车优缺点

优点:技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能

够充电。

缺点:目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动

车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，

至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为

汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电

价格。

氢动力新能源汽车优缺点

氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具

有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理

想的替代方 案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。

中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并

在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”

以氢气为汽车燃料这种说法刚出来时吓人一跳，但事实上是有根据的。氢

具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气

在燃料电池中 发生化学反应只生成水，没有污染。因此，许多科学家预言

，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业的革命

性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要

优点:排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。

缺点:氢然料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条

件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另

外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来

同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二

氧化碳排放。

燃气新能源汽车优缺点

以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国

应尽快组织力量，制定出国家级燃气汽车政策，考虑到我国能

源安全主要是石油的状况，发展包括燃气汽车在内的各种代用

燃料汽车，已是刻不容缓的事，根据国情应该做到:

一是要限制燃气价格，使油、气价格之间保持合理的差价，如

四川省、重庆市的油、气差价，即可保证燃气汽车适度发展;

二是鉴于加气站投资大，回收期长，政府适当给予一定补贴，

在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间，

调节好利益分配;

三是对加气站的所得税，应参照高新技术产业开发区政策，采

取免二减三的税收政策;

四是将加气站用电按照特殊工业用电对待，电价从优;另外，对

加气站用地，能按重大项目和环保产业对待，特事特办，不要

互相推诿、扯皮，积极采用国外先进建站标准，科学确定消防

安全距离，节省土地资源。

一种新型氢气燃料的汽车,质量为2乘以10的三次方千克，发动机的额定输出功率为80千瓦，

解：（1）汽车对地面压强 （2）∵汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力 ∴f = F = 2400N （3）W = Fs = 2400N×9000m = 2.16×10 7 J P = = = 7.2×10 4 W

浅析氢燃料电池混动汽车

1）阻力＝牵引力时，达到最大速度

P=Fv,F＝f=kMg,其中k=0.1,M=2000kg,P=80000w,得Vmax=40m/s

2)P＝F'v，汽车匀加速启动阶段结束时，牵引力仍不变，而F'－f＝ma，带入，得v约=20m/s

3)P'=F'v,将v=5m/s带入，得P'＝20000w

4)P=F''v',F''-f=ma',将P＝80kw，m=2kkg,v=32m/s带入得a'=0.25m/s2

众所周知，在电动汽车广泛应用的今天，丰田公司却一直坚持电动车环保是一个伪概念命题，只有氢能源汽车才是真正的环保。而在中国的《新能源发展规划》当中，燃料电车与纯电动汽车、插电式混合动力汽车三足鼎立，那么燃料电池的尽头会是氢气吗？

可能许多人并不知道，氢气看似是一种新能源，但其实早在50年前，就已经被社会上的专家所提出。在上世纪70年代，曾经发生过两次石油危机，此时美国为了应对危机，成立了国际氢能协会，探索氢燃料电池技术。

为何现在这么多国家都愿意加大投入到氢能源当中？最主要的原因就是：现在市场上所常用的电动汽车，表面是用电为动力，很环保。但其实，在发电这一环节，依旧产生了一定的污染，饱受人们争议。此时如果想要及早实现碳综合、碳达峰的目标的话，就必须要使用清洁能源，让清洁能源流行起来。

与化石燃料相比，氢能源汽车十分清洁，它不像汽油和柴油，在燃烧时会产生二氧化碳等温室气体，氢气与氧气的反应，只有干净的H2O，也就是水。从原理上来看，就直接做到零污染。

在能量密度方面，化石燃料中汽油的密度为每公斤40MJ，锂离子电池是每公斤0.7MJ，而氢能源的密度为每公斤140 MJ, 这与其他两种相比，可以说是遥遥领先。

在能源储备方面，氢气的储备也是十分充足的。H2作为可再生能源，可以说是来源广泛。在电解水，氢气回收、煤制氢、天然气制氢等手段，可以说是层出不穷。而石油作为不可再生资源，已经被证实。从储备方面来看，氢气作为可再生资源，肯定要比不可再生资源储备更广。

我们现在都知道，电动汽车最大的问题就是续航问题部分，市面上的大部分电动车所采用的续航不超过500千米，而氢燃料的电池行驶里程最高可达到650千米。从续航方面就能看出，氢气燃料电池比纯电动电池更合算一些。

而另一个方面就是，温度问题。在北方，纯电动车的续航直接能降低一半，而氢燃汽车只需要解决0℃以下燃料电池内部的水结成冰的问题即可，这相对于锂电池和燃料电池来说，可以更好解决，影响也更小。