当前的氢能源开发主要集中在诸如送货车辆等较为普通的运输工具上,但丰田的项目却充满了激动人心的创新。
早在2021年的富士24小时耐力赛中,丰田就派出了一辆搭载了特别开发的H2版本三缸GR Yaris发动机的Corolla Sport赛车,而不是氢燃料电池。上个月,这辆车还参加了Super Taikyu系列赛的决赛。
Corolla Sport使用的是液氢燃料箱中蒸发出来的‘沸点’氢气。
在内燃机中燃烧氢气不会产生一氧化碳(CO)或未燃烧的碳氢化合物(HC),这是传统汽油车通过三元催化转化器清除的三种排放物之一。第三种是氮氧化物(NOx),尽管赛车发动机仍然会产生一些这种物质,但数量远低于汽油内燃机(ICE)产生的量,并且通过排气后处理可以中和。
利用‘沸点’气体的创新方法源于液氢不可避免的缺点,即它在汽车静止不动时会自然蒸发。液氢储存在低温-253摄氏度的绝热罐中。不可避免地,外界热量会穿透隔热罐,使氢气开始蒸发——这就是‘沸点’。
大约二十年前,当现代氢燃料电池和内燃机开始进行严肃开发时,用于储存350-700巴压力下气体氢气的高压罐尚未出现,这是今天最常用的技术。
大多数专注于使用液氢并处理‘沸点’气体的项目都意味着通过阀门释放氢气,以应对压力增加的情况,这会持续浪费一部分燃料。如果汽车长时间静止,可能会耗尽燃料而无法移动。
不过,液氢的能量密度远高于气体氢气,具有更大的续航潜力。
丰田的做法是将‘沸点’气体转化为积极因素:不仅不简单地将蒸发的气体排放到大气中,而是捕获并分阶段使用它。
‘沸点’气体被加压并直接输送到发动机作为燃料使用。负责加压的泵将‘沸点’气体的压力提高2到4倍,足以供发动机使用。剩余的气体用于在氢燃料电池堆中产生电能,为液氢泵和其他辅助设备供电。如果在这些步骤后仍有剩余,多余的气体将通过催化剂转化为水蒸气,并安全地释放到车外。
丰田正在寻求技术合作伙伴,以进一步开发这项技术。
这个真正酷的想法(双关语)突显了汽车制造商工程部门持续涌现的惊人创新水平。”
“丰田正在寻求技术合作伙伴,以进一步开发这项技术。”
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