液态氢的密度比气态氢高,因此可以在相同容量的储罐中储存更多的氢。但是,液态氢系统存在蒸发问题,因为罐中储存的液态氢燃料会因从外部进入的自然热量而蒸发。目前为止,在车辆行驶期间,燃料罐中产生的蒸发气体(气化氢)未经利用就被排放到大气中。
(图片来源:丰田公司)
据外媒报道,在超级耐力富士站决赛上,丰田展示了使用蒸发气体的新概念车型。目前,该技术仍处于概念阶段,将来实现的话,有望回收和使用蒸发气体作为能源,以提高整个液氢系统的能源效率。因此,丰田寻求建立合作伙伴关系,以帮助实现这项技术。
(图片来源:丰田公司)
丰田正在开发这项技术,可以将储罐中液态氢释放的蒸发气体送至自增压器(不依赖外部能源而增加压力的装置),从而生产可重复使用的燃料。通过施加压力,蒸发气体可以重新转换为发动机可用的氢燃料,但这通常需要电力等能源来充分增加压力。而此次展出的自增压器可以利用蒸发气体的压力,将压力增加两到四倍,无需使用额外能源即可生产可重复使用的燃料。
(图片来源:丰田公司)
在再利用蒸发气体的加压过程中,仍会释放出一定量的剩余蒸发气体。然后将其送入丰田开发的小型燃料电池包(FC stack),氢气会通过化学反应产生电力。
(图片来源:丰田公司)
所产生的电力可用于为液氢泵的电机等部件供电。如果实现的话,这将有可能利用蒸发气体来补充电力(相当于小型交流发电机的发电量),从而提高能源效率。
(图片来源:丰田公司)
然后,发电过程中未使用的蒸发气体,会像以前一样通过催化剂转化为水蒸汽,并安全地排放到车外。
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