汽车加100升“可燃冰”真能跑5万公里?

“可燃冰”又一次成为了关注的焦点。

其一,是根据中国国土资源部发布的信息,中国石油专家在全球首次从南海海底开采出“可燃冰”。 国土资源部地质调查局副局长李金发表示,能够成功实现这种有益矿物质开采的事实证明,在理论基础和相关技术方面中国取得了前所未有的成功。这意味着中国在开采“可燃冰”上占据了领先位置。

其二,有关专家表示,加100升天然气的汽车能够行驶300公里。如果汽车能够加入“可燃冰”,那么理论上100升“可燃冰”可跑5万公里。显然,该技术完全可能使世界油气价格“崩溃”。 它将会是继美国引领“页岩气革命”之后的,由中国引领的新一轮“天然气水合物革命”,将推动整个世界能源利用格局的改变。

100L可燃冰能够提供一台汽车行驶五万公里的能量???车技君第一感觉就是一脸懵。如果真是这样,这个“可燃冰”通过原始的氧化反应,就能够释放出媲美原子核裂变产生的能量了。

车技君也计算一下:

车技君所在的城市重庆,可算是天然气资源丰富的地区。重庆的公交车和出租车,也清一色都是CNG (Compressed Natural Gas),即将天然气以压缩气体形式储存在钢制罐体中。一般钢瓶的容许最大设计压力都会超过3600psi。为了安全起见,一般加气站不会灌装到那么高的压力,大概只会充填到2900psi,即20Mpa。

重庆的出租车铃木天语SX4,改装CNG以后,高压钢瓶容积75-80L(大约可以储存标准大气压下18立方米的天然气)。百公里耗气量大概8-10立方米,加一次气续航不到200km。市区(160km左右),高速(200km左右)。夏天开空调,续航会减少到140km。

注意:升和立方米的关系为1立方米 =10X10X10L=1000升,也就是说CNG版天语SX4的百公里耗气量为8-10立方米=8000-10000升/百公里。

而按照专家的说法,汽车加100L天然气可以跑300KM。耗气量仅为30L/100km。车技君实在想象不出是什么车型会这么节省天燃气,百公里耗气量仅需要天语SX4大约300分之一。

所以车技君只能理解为,专家说的100L天然气跑300km,指的是压缩天然气瓶的容积,100L的气瓶,以20mpa压力充填天然气,大概可以容纳24立方米的标准大气压下的天然气,也就是24000升的天然气。这样看算下来,百公里耗气量大概是8000升,与天语出租车差不多。

【参考车型百公里天然气消耗量】

再看可燃冰的储能能力,根据相关文献资料,1立方米固态可燃冰大概可以释放出相当于164立方米天然气和0.8立方米的水。

换算成以升为单位,即是1升固态可燃冰可以释放出164升的标准大气压的气态天然气,专家口中的100L固态可燃冰,可以释放出16400L的气态天然气,大约可以支持重庆的CNG版铃木天语SX4行驶约200km(16400L除以8000L/100km),这与50000km的续航能力,相差了十万八千里!

写到这里,本来这篇文章可以结束了。这可燃冰100L续航50000公里的宣传,不过是有人放了一个“大卫星”而已嘛。专家之所以会算错,大概是搞错了气体体积和压力的单位换算,建议回去重新温习一下高中物理。

但事情又有了新的发展,有关专家又出面说,可燃冰100L续航50000km,不是指通过简单的燃烧方式产生热量驱动汽车,而是采用了更高级的方式燃料电池转换为电能,再驱动汽车行驶,这样就可以达到100L固态可燃冰让汽车50000km拥有的续航能力了!

好吧,车技君又来算算。我们假设现在的燃料电池可以直接催化天然气(甲烷),并可以100%将甲烷的C-H键能量转换为电能。

甲烷完全氧化燃烧的方程式为

CH4+2O2=CO2+2H2O(完全燃烧生成CO2和水)

1mol(摩尔)的甲烷完全燃烧,可以释放802kj(千焦)的热量:

即:CH4+2O2=CO2+2H2O+802kJ

甲烷摩尔质量为16.04g/mol,而甲烷在在标准状态下,甲烷密度为 0.77Kg/ 立方米(m3)

由此,车技君算了下,100升固态的可燃冰能够释放出16400升的气态甲烷,也就是16.4立方米(m?)的气态甲烷----通过燃料电池催化完全反应,能够释放631400KJ的热量。

1KWH=3600KJ

则算下来是175.4KWH,也就是175.4度的电能。

专家认为175度电能够支持什么车型行驶50000km?

难道是需要南孚电池的玩具电动车?

据车技君的了解,特斯拉Model S在经济速度均速行驶状态下,百公里消耗电量大约14度不到,这样175度电可以支持特斯拉Model S续航1250km,距离所说的50000km续航,也相差遥远。有关人员可以回去重新学习一下高中化学。

因此,这篇文章也可以真正结束了,专家口中的100L固态可燃冰如果给现阶段的内燃机轿车用,续航大概200km,而供给燃料电池汽车用,大概续航可以达到1250km。而考虑到目前可燃冰超高的开采难度和超高的开发成本,算一算经济账,也知道可燃冰目前其实没有实际的开发价值,无法取代目前的传统化石燃料。所以欧美国家已经几十年没有持续投入对可燃冰的商业化开采了。

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车系: 天语 SX4 MODEL S
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