主题:【原创】电动汽车:明天的希望还是后天的梦幻?(上) -- 晨枫
如果是这个东西的话,有两个问题,一个是这个材料导电性不是很好,另外一个就是Fe有两种价态,实际做材料的时候不好控制,导致这种材料稳定性不是很好,不知道他们怎么解决的
一辆燃料电池用多少白金,不知道现在有数据没?
想想屁股下面坐这么个玩意,多渗人啊
假定自重一吨的车行程500公里,正常耗油50升,按照内燃机效率30%计算,有15升的能量用于移动汽车。1升能量算是40MJ,那就需要600MJ能量。
压缩气体,到200公斤吧,需要能量RTln(P2/P1)=13 MJ/kmol。就算是压缩消耗的能量能够百分之百转化成为汽车的动力,提供600MJ能量,需要压力200公斤的气体600/13=46 kmol。
46 kmol气体在200个大气压下的体积,V=nRT/P= 5.6立方米。想象一下6立方米体积的高压罐在大街上高速运动,先不说实际上可能还要大上几倍。
一辆车能有多大体积?普通sedan一般不到10立方米吧?
http://www.jfmodels.com/jfsak/dispbbs.asp?boardid=22&ID=5096&replyID=7332&skin=0
那不是比压缩空气更不安全?
不过加上保温瓶,热交换器,安全装置七七八八的东西在上面,这辆车也是没法开的.只能当作科学实验品玩玩,商业化的可能性是零.
我的热力学差不多都丢了。不过有人算过来,wiki
我也想过做一个草算,这两天感冒,头昏脑胀的,热力学也要到爪哇国去找,就放弃了。
200公斤的压力还不能就这么算,因为压力降低到接近大气压的时候,根本不足以驱动气动马达,否则这气动马达就要比汽车还大,但那时自身的摩擦和惯性也把任何好处抵消了。
要使气动马达足够小,减轻气包的负担,只有提高排气压力,进一步提高气包压力。我的野心没有那么大,这东西要有100公里行程就谢天谢地了。但考虑到机械效率、排气压力,可能最后需要的气包体积也差不多了。说到体积,这么大一个压力容器自身重量大概就要超过一吨了。
在工业上,200公斤已经是engineered vessel,安全标准大大高于一般容器和管道,每年需要boiler's branch检查的。这还是固定的,要是机动的,要考虑路上颠簸和振动,标准更加严格。路上跑的液态空气罐车都像坦克一样,怕是子弹打上去根本都不觉得。还有,这么大的压力,加气站可不是加汽油那么把龙头一插那么简单。要加压到200公斤,压缩机没有个上千公斤还不知道要加到哪天。这个压力的压缩机还是间隙操作,只有用往复式,机械磨损、安全、……想想头都大。
所以天然气包的压力很低,软塌塌的。要是漏气着火,那当然是很不妙,但从压力的角度来看,这没有什么安全问题。
刚开过的日内瓦车展上,法国的MDI公司推出三轮AirPod全气动车,时速可达70公里,行程220公里,气包容量175升。自己加气需要8小时,由专用加气站加气只需要2分钟。售价6000欧元。法航和荷航要在巴黎和阿姆斯特丹机场里作为工作用车试用。MDI还打算推出四轮的。村长给算算,这需要多少压力?估计不会低,所以用高压缩比、小排量的压缩机慢慢加要8小时呢。
已经有好几款了,Flowair自重550公斤,其中气缸重270公斤,行程108公里,最高时速110,在2002年展出。
Cityflowair自重900公斤,行程240公里,最高时速110。
Airpod仅有三个座位,行程210公里,最高时速64。这次展出的应该是新款。
175升,300公斤压力,相当于常压160立方米,6.5kmol空气。压缩消耗的能量是6.5 RTln(P2/P1)=92 MJ。
相当于两升多油的能量,这个车的传动系统效率很高么,和概念车里面百公里一升油耗的水平相当。
92MJ相当于26度电,充电八个小时,要求功率3kW多一些,家里面还可以承受。
剩下的就是技术突破和成本控制了。看来法国的这个公司做的比阿三的要好一些。
关于您提到的高压容器的安全性问题,我看是不是可以在气瓶上做几个减压阀,安全阀,溢流阀一类的东西解决?毕竟高压空气本身无毒无害啊。噪音问题是不是可以通过适当的隔音和对喷嘴形状进行改进得到控制?其实有点噪音,只要频率不是过高过低还是可以接受的。
路面绝对平整,无风,没有起步、停车、拐弯。百公里1升的传动效率那是差不多什么也不能做的车。300公斤,还是很高的压力啊,不知道密封件、阀门和fitting的维修和寿命怎么样。
问题:你的P1是大气压吗?那样的话,从零充气需要92MJ,放气可放不出那么多能量啊,压力低到一定程度就推不动气动马达了。所以实际等效耗油率还不到1升/百公里,这种传动效率也不要动力了,支一个帆,让周围的汽车卷着走就行了。
如果P1是十公斤压力的话,能使用的能量就只有一半了。
数字没问题的话,这个传动效率的确很令人吃惊了。
300公斤压力的罐,要适应行路安全的话,需要多厚呢?几个厘米?