感受一下未来的汽车科技

时间:2009-07-02   来源:《中国商界》杂志   作者:Admin   浏览

燃料是随处可见的水和空气。

  啊?真的仅靠这两样就能行驶吗!?

  只加水汽车就能行驶的话……现在,这项如梦幻般的技术诞生了。只要使用Genepax(总部设在大阪的一家合营企业)公司发布的发电系统“水能量系统(WES)”,“汽车只喝水就能行驶”。WES 是一套靠水和氧气来产生电的发电系统,从构造原理方面来看近似燃料电池。

  普通的燃料电池是通过氢和氧发生化学反应产生电,靠燃料电池行驶的车不使用汽油,能减少温室效应气的排放。但实际上,制造氢气需要电,在此环节产生的二氧化碳是该项技术的瓶颈。

  而WES 发电只使用水和氧气,发电时当然不会产生二氧化碳。使用WES 发电行驶的汽车,自然也不会排放尾气和温室效应气。

  也就是说WES 是仅使用水和氧气的发电机。当前,用于汽车倒是次要的,关键是发生灾害时,人们希望发电机立刻就能发出电。如果一般家庭、办公楼及工厂等所有的电能都使用该WES,仅靠“水和氧”来提供的话,可以说真正的碳中和社会就离我们不远了。

  WES 发电时,氧气的来源完全可以使用空气,水要求是不易生锈不易堵塞的洁净水源。不过,管道水和雨水原理上来讲也都可以,更令人惊讶的是茶水和咖啡也能发电。当然,还是尽量不用为好。

  那它究竟是如何用水和氧来发电的呢?

  前面提到过,它的构造原理和燃料电池基本相同。燃料电池是使用一种只有氢离子才能穿透的叫做电解质膜的媒介,使氢和氧发生反应发电。而WES 是通过将两张特殊开发的解媒在电解质膜的两侧对齐贴好,不是使氢气发生反应,而是将水化学分解,也成功地发出了电。

  解媒的材料是企业机密(笑),Genepax 的人说道。向32 组单格(用分离器隔开的解媒)注入250cc 的水,能发电65Wh 以上。据说多送空气或者增加单格,发电量还能增加。

  不过,65Wh 以上的发电机重5 公斤多,现阶段1 台在200万日元左右,非常昂贵。当前的首要任务是减轻机器重量、降低材料等的成本。

  “这项技术还有待进一步开发。将一台发电能力为500Wh以上的WES 装在车上,电量耗尽时也不用担心。”Genepax 的人说道。电动汽车的备用发电机和家庭用的燃料电池是第一步,WES 肯定会逐渐得到普及。

  人类生活离不开能源,但石油总有一天会枯竭,基于这一预测,早在20 世纪80 年代,人类就完成了氢气汽车技术的开发。这是鹿儿岛县氢能源开发研究所开发的一项技术,以氢气和水驱动引擎,名称为HAW 系统。

  用一句话来描述该系统是:以压缩氢气和水(而不是汽油)来驱动普通汽油发动机的内燃机。因为是氢气和水,因此排放的也是水蒸气。

  与汽油相比,氢气的燃烧速度快,而且爆发力也强。因此,在气缸中燃烧时很容易引起爆震现象或回火。于是,该研究所向气缸中加入氢气和水,将氢气燃烧产生的热量用于加热水,使之成为水蒸气。为了避免爆震,他们开发出了控制引擎动作和输出功率的电子程序,终于解决了这个问题。

  一辆二手汽车,只需要安装一套程序和一个氢气罐,将油箱换成水箱,就变成一辆与普通车具有相同性能的氢气车了。改造费用为250 万到300 万日元,46 升的压缩氢气大约能行驶150 公里,时速最高可达180 公里。

  由于法规的限制,该技术等待实用化的时间长达43 年。2006 年终于取得了国土交通省的大臣认定。 “无论是从气体中提取氢气,还是电解水,基本上都使用化石燃料。因此,在等待法规限制放缓期间,我们开发了低温地热发电。用这个电从水中分解氢气的话,就没有污染了。”渡边社长说道。他们明年就要开展发电技术、氢气站和HAW 配套的氢气汽车业务,现正在选择实施主体。“和明治维新一样,将从鹿儿岛开始揭开新时代的帷幕!”社长看上去干劲十足。

  您知道什么是“超导电”吗?它是把金属等冷却到超低温时,电阻消失的一种现象。电动汽车的马达通常使用的是铜线。当有电流通过时,铜线就会产生电阻而发热,因此,必须要限制电流,防止过度产热。所以一直以来,这种马达都很难连续输出较大的力矩(扭矩)。

  今年,超越了这个难题、先行一步的生态试制车发布了。住友电气工业公司认为,如果能将超导技术应用在马达部分,电阻就会消失,强大的电流就会毫无损失的通过。不仅能获得大扭矩,还能提高蓄电池的能源效率,为节能作出贡献。于是,他们开发出了取代铜线的陶瓷类线材“铋类超导线材”,并用液态氮将超导线材冷却到零下196 度,成功地使马达产生了超导电。通过的电流能达到铜线的200 倍,因此还能减少线材的用量,有望实

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