5月23日,南阳日报发表的有关“水氢发动机”的报道【1】引起了全国科学工作者的浓厚兴趣。
其中“车辆只需加水就可以行驶”的内容引起了大范围的吐槽。客观来说,本离子认为,这篇报道并不是学术论文。单凭这一篇文章是无法判断此发明是违反客观规律的。但是根据水氢发动机目前的技术水平, 目前还远未达到商业生产的标准。
看到这篇报道,本离子第一时间想到的加水就可以行驶的发动机是这样的:
此时一辆高中教具小车低调路过
我寻思四十亿不可能就做出来一个小学生的小发明啊,于是本离子决定对这个项目进行一次深入调查。
文章中提到了,该项目由青年汽车集团进行,那么我们进入到青年汽车集团官网来看一下:
在官网中,我们发现信息中心发布信息的日期停留在2018年7月,本离子并没有找到有关水氢发动机的消息【2】。
让我们进入国家知识产权局对关键词“水氢发动机”进行检索,结果并没有相关的专利。
尴尬.jpg
我们再对“青年汽车集团”进行检索:
尴尬.png
基本都是和客车相关的专利。没有和水氢发动机有关的专利。
大家可以在国家专利网站【3】自行查询:
本离子在网上看到许多新闻媒体都报道说,技术主要研究者为湖北工业大学的董仕节教授。
湖北工业大学的官网上也放出了此研究的报道【6】。
根据此报道,本离子有了对此项目的基本了解:
如图所示,该反应的本质是铝和水反应产生(水合)氧化铝和氢气。氢气将用作氢能。在反应的过程中,消耗两种原料:水,铝合金。
所以“车辆只需加水就可以行驶”这句话是不准确的。漏掉了很关键的原料“铝合金”。
现在我们已经了解了基本反应,根据科学数据【7】,我们可以计算一下:
假设水氢汽车以120km/h的速度在干燥天气下匀速行驶在平直高速公路上。
根据资料,我们可以假设阻力为700N。则行驶100km所需的能量为70000kJ。
根据常用数据表,氢气的热值为14.3×10^7kJ/kg,根据化学方程式
可以计算出,所需的氢气质量约为0.490kg。
我是化学方程式哦
可得出,共需要4.371kg的水和4.36kg的铝单质。14.3×10^7kJ/kg
而且还会产生8.24kg的氧化铝废渣。
这还是在能量利用率为100%的情况下得出的结论,而一般的汽油车辆行驶100km所消耗的汽油少的可能为1.7L,最多也不超过21L【8】。
汽油的密度为0.7-0.75kg/L,即范围为1.275-15.75kg。而汽油的价格一般为7RMB/L,我们可以计算,
汽油车百公里花费约为11.9-110.25RMB。
铝的价格为13800-14000RMB/t【9】
以13900RMB/t计算,水氢发动机花费约为60.604元,
注意,这只是铝单质的价钱。
根据我们上面看到的,反应物为铝合金。
本离子找到了一篇董教授发表的论文,里面提到,其中一种较好的配方为掺杂7%锌和7%锡和10%氯化钠【10】。锌的价格约为20RMB/kg【11】,锡的价格约为144RMB/kg【12】。氯化钠价格忽略不计,贵金属价格为65.85RMB。原料价格之和为126RMB。如果我们再考虑上最贵的加工费。。。
所以,如果真的要让水氢发动机大规模使用,对于青年汽车集团,首先要升级现有的化学工业技术让铝,锌,锡的价格大幅度下降,再在电化学方面取得突破,使电池的效率取得大幅度提高,再在全国范围内建立大量的加铝,加水,废渣处理站,还要建立配套的运输,服务等体系。
对于用户,如果现在就让水氢动力汽车商业化运营,那么就需要花着高端越野车的油费,享受着一般小汽车的体验,再把大量的时间花费在寻找专门的服务站上。
所以,如果水氢汽车现在就想发售的话,可以用这样的广告词:
“平民的使用体验,展示低调本色!”
“高昂的日常费用,尽显奢华风范!”
“通过各处寻找我们的服务站,有效的帮助您熟悉各种路况与地形,让您更加了解周围环境!”
“通过与庞青年先生的斗智斗勇,有效的帮助您学习各种法律知识,让您多掌握一门技能!"
“如果您有钱,有时间,有兴趣,那么欢迎购买我们的产品,让您掌握地理学,法律学,化学工程等多项技能!购买我们的产品,享受全面的学科实战培训!”
参考文献:
【1】http://epaper.01ny.cn/http_rb/html/2019-05/23/node_5.htm
【2】 http://www.young-man.cn/home.aspx
【3】http://www.pss-system.gov.cn/sipopublicsearch/portal/uiIndex.shtml?params=991CFE73D4DF553253D44E119219BF31366856FF4B15222634FE161157CF765B
【4】https://baijiahao.baidu.com/s?id=1634493308087446977&wfr=spider&for=pc;
【5】https://tech.sina.com.cn/d/i/2019-05-27/doc-ihvhiqay1631742.shtml
【6】http://lsqg.hbut.edu.cn/xsky/187.html
【7】李晓甫,赵克刚,黄向东,魏建军.汽车行驶阻力模型参数的确定[J].汽车工程,2011,33(08):645-648.1
【8】https://www.autohome.com.cn/channel2/bestauto/list.aspx?type=3
【9】https://jiage.cngold.org/c/2019-06-21/c6428110.html
【10】朱勤标, 常鹰, 董仕节, et al. 水解制氢用Al-Zn-Sn-NaCl材料的制备及其性能研究[J]. 材料导报:纳米与新材料专辑, 2014(1):311-313.1
【11】https://jiage.cngold.org/c/2019-06-21/c6428137.html
【12】https://jiage.cngold.org/c/2019-06-21/c6428140.html
毕竟我只是个带负电的碳正离子罢了
presented by negative charged carbocation
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