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寶馬氫能汽車(chē)
氫能汽車(chē)是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車(chē)。一般的內燃機，通常注入柴油或汽油，氫汽車(chē)則改為使用氣體氫。燃料電池和電動(dòng)機會(huì )取代一般的引擎，即氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過(guò)外電路從負極傳導到正極，成為電能驅動(dòng)電動(dòng)機；質(zhì)子卻可以通過(guò)質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。這樣有效減少了其他燃油的汽車(chē)造成的空氣污染問(wèn)題。
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簡(jiǎn)介用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)原理氫內燃儲氫方法與材料氫燃料電池氫燃料電池的研究歷史展開(kāi)
簡(jiǎn)介用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)原理氫內燃儲氫方法與材料氫燃料電池氫燃料電池的研究歷史展開(kāi)
簡(jiǎn)介
高速車(chē)輛、
巴士、
潛水艇和
火箭已經(jīng)在不同形式使用氫。另一方面能源從來(lái)都是個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)，國際上以氫為燃料的“燃料電池發(fā)動(dòng)機”技術(shù)取得重大突破，而“燃料電池汽車(chē)”已成為推動(dòng)“
氫經(jīng)濟”的發(fā)動(dòng)機。
用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)
用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是干凈衛生，氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水，
氫能汽車(chē)
不會(huì )污染環(huán)境，其次是氫氣在燃燒時(shí)比汽油的發(fā)熱量高。在1965年，外國的科學(xué)家們就已設計出了能在馬路上行駛的氫能汽車(chē)。我國也在1980年成功地造出了第一輛氫能汽車(chē)，可乘坐12人，貯存氫材料90公斤。氫能汽車(chē)行車(chē)路遠，使用的壽命長(cháng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境。
氫是可以取代
石油的燃料，其燃燒產(chǎn)物是
水和少量
氮氧化合物，對空氣污染很少。氫氣可以從
電解水、煤的氣化中大量制取，而且不需要對汽車(chē)發(fā)動(dòng)機進(jìn)行大的改裝，因此
氫能汽車(chē)具有廣闊的應用前景。推廣氫能汽車(chē)需要解決三個(gè)技術(shù)問(wèn)題：大量制取廉價(jià)
氫氣的方法，傳統的電解方法價(jià)格昂貴，且耗費其他資源，無(wú)法推廣；解決氫氣的安全儲運問(wèn)題；解決汽車(chē)所需的高性能、廉價(jià)的氫供給系統。目前常見(jiàn)的供給系統有三種，氣管定時(shí)噴射式、低壓缸內噴射式和高壓缸內噴射式。隨著(zhù)
儲氫材料的研究進(jìn)展，可以為氫能汽車(chē)開(kāi)辟全新的途徑。而最近，科學(xué)家們研制的高效率氫燃料電池，更減小了氫氣損失和熱量散失。
原理
眾所周知，氫分子通過(guò)燃燒與
氧分子結合產(chǎn)生熱能和水。氫燃料電池通過(guò)
液態(tài)氫與空氣中的氧結合而發(fā)電，根據此原理而制成的氫
燃料電池可以發(fā)電用來(lái)推動(dòng)汽車(chē)，提供家庭或工業(yè)用電或作為手機電池。一原理說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但具體分析的話(huà)就會(huì )發(fā)現，其實(shí)提煉氫燃料的過(guò)程非常復雜，而且能耗也非常高。
氫內燃
氫內燃車(chē)和氫燃料電池車(chē)不同。氫內燃車(chē)是傳統汽油內燃機車(chē)的帶小量改動(dòng)的版本。氫內燃直接燃燒氫，不使用其他燃料或產(chǎn)生水蒸氣排出。這些車(chē)的問(wèn)題是氫燃料很快耗盡。載滿(mǎn)氫氣的油缸只能行駛數英里，很快便沒(méi)能量。另一方面，各色各樣的方法正在研究以減少耗用的空間，例如用液態(tài)氫或氫化物。 1807年Isaac de Rivas制造了首輛氫內燃車(chē)?？上г撛O計甚不成功。寶馬的氫內燃車(chē)有更多的力量，比氫燃料電池車(chē)更快。寶馬的氫汽車(chē)以三百公里每小時(shí)創(chuàng )下了氫汽車(chē)的最高速記錄。萬(wàn)事達已在開(kāi)發(fā)燒氫的轉子引擎。該轉子引擎反覆轉動(dòng)，故氫從開(kāi)口在引擎內的不同部分燃燒，減少突然爆炸這個(gè)氫燃料活塞引擎的問(wèn)題。 日本武藏工業(yè)大學(xué)1990年在第八屆世界氫能會(huì )議上展出了一部使用液氫儲罐的燃氫轎車(chē)。它由NISSAN車(chē)改裝，使用一個(gè)容積100L，總重60kg的液氫罐，可以100km/h行駛，排放廢氣中無(wú)CO2。中國研制的燃用氫、汽油混合燃料的城市節能公共汽車(chē)正進(jìn)行試驗。 其他重要汽車(chē)生產(chǎn)商如通用汽車(chē)和DaimlerChrysler公司，投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。
儲氫方法與材料
傳統儲氫方法有兩種，一種方法是利用高壓鋼瓶（氫氣瓶）來(lái)儲存氫氣，但鋼瓶?jì)Υ鏆錃獾娜莘e小，而且還有爆炸的危險；另一種方法是儲存液態(tài)氫，但液體儲存箱非常龐大，需要極好的
氫能與氫能汽車(chē)
絕熱裝置來(lái)隔熱。近年來(lái)，一種新型簡(jiǎn)便的儲氫方法應運而生，即利用儲氫合金（金屬氫化物）來(lái)儲存氫氣。 研究證明，在一定的溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時(shí)放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會(huì )分解，將儲存在其中的氫釋放出來(lái)。這些會(huì )“吸收”氫氣的金屬，稱(chēng)為儲氫合金。其儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，也即相當于儲存了1000個(gè)大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金都是固體，需要用氫時(shí)通過(guò)加熱或減壓使儲存于其中的氫釋放出來(lái)，因此是一種極其簡(jiǎn)便易行的理想儲氫方法。目前研究發(fā)展中的儲氫合金，主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金及稀土系儲氫合金。
儲氫合金還有將儲氫過(guò)程中的化學(xué)能轉換成機械能或熱能的能量轉換功能。儲氫合金在吸氫時(shí)放熱，在放氫時(shí)吸熱，利用這種放熱－吸熱循環(huán)，可進(jìn)行熱的儲存和傳輸，制造制冷或采暖設備。此外它還可以用于提純和回收氫氣，它可將氫氣提純到很高的純度。例如，采用儲氫合金，可以以很低的成本獲得純度高于99.9999％的超純氫。 儲氫合金的飛速發(fā)展，給氫氣的利用開(kāi)辟了一條廣闊的道路。目前中國已研制成功了一種氫能汽車(chē)，它使用儲氫材料90千克，可行駛40千米，時(shí)速超過(guò)50千米。今后，不但汽車(chē)會(huì )采用燃料電池，飛機、艦艇、宇宙飛船等運載工具也將使用燃料電池，作為其主要或輔助能源。另外由于大量使用的鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復雜，環(huán)境受到污染。鎳氫電池與鎳鎘電池相比，具有容量大、安全無(wú)毒和使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)展用儲氫合金制造的鎳氫電池（Ni－MH），也是未來(lái)儲氫材料應用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。
編輯本段氫燃料電池
現在可以使用的主要有這樣幾種：熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）
1980年研制成功，在650℃下工作，把熔融碳酸鹽作為電解質(zhì)，把送到正極的二氧化碳作為離子載體。不需要催化劑，而且可以使用天然氣等其他氣體燃料。但是啟動(dòng)時(shí)間較長(cháng)。固體氧化物燃料電池（SOFC）
1980年研制成功，電解質(zhì)為含有氧化鋯等成分的固體陶瓷材料。工作在800~1000℃的高溫，離子可以通過(guò)陶瓷材料。不需要鉑等催化劑。也可以使用其他氣體燃料，啟動(dòng)時(shí)間也較長(cháng)。磷酸燃料電池（PAFC）
1967年研制成功，工作溫度接近200℃，需要催化劑，電解質(zhì)為磷酸水溶液，在飯店和醫院使用較多。固體高分子燃料電池（PEFC）
目前投入研究力量最大的電池，電解質(zhì)為高分子樹(shù)脂薄膜，可以實(shí)現小型化。工作溫度在100℃以下，但是需要催化劑。也可以使用甲醇。啟動(dòng)時(shí)間也最短。
氫燃料電池的研究歷史
1960年代后期，Roger E. Billings制造了燃料電池的原型。在燃料電池氫汽車(chē)的發(fā)展主要有三個(gè)障礙。
首先，氫的密度很低，就算燃料以液態(tài)形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶，在那些空間能夠儲存的能量十分有限，而氫汽車(chē)比起其他汽車(chē)就十分受限。有些研究已經(jīng)用特別結晶體來(lái)儲存氫在較高密度的環(huán)境中，而且更安全。
另外一種方法是不儲存氫分子，而使用氫重組器來(lái)從傳統燃料如
甲烷、
汽油和
乙醇，提取氫。很多環(huán)保分子對此想法不感興趣，因為它依賴(lài)了化石燃料?？墒?，這是有效的重組程序。使用重組過(guò)的汽油或乙醇來(lái)推動(dòng)燃料電池，仍比使用內燃引擎來(lái)得有效。
其次，制造在氫汽車(chē)提供電力可靠燃料電池，耗資頗高?？茖W(xué)家努力研究令燃料電池的成本盡量便宜，同時(shí)又有足夠硬度以抵受撞擊和震動(dòng)這些汽車(chē)的基本問(wèn)題。燃料電池的設計大都脆弱，故不能在那些情況下保存。加上很多設計都需要稀有物如鉑作為加速劑，令工作更順暢，而加速劑可能污染氫的純凈度，不利氫的提供。
第三個(gè)問(wèn)題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失（因為從其他能源到氫又回到能量的轉換并非百分百有效）。因為任何能源都有缺點(diǎn)，轉換到氫會(huì )引起關(guān)于如何產(chǎn)生這種能源的政治決定。
最近有方法成功直接從太陽(yáng)和水，透過(guò)金屬的
催化劑，產(chǎn)生了氫。這或能使從太陽(yáng)能轉成氫有一個(gè)便宜、直接、清潔的途徑。
“氫燃料電池代價(jià)太大”
1. 一般情況下，我們要獲得氫，都會(huì )從水里分解出來(lái)，這就需要用到電，需要將交流電轉化成直流電，這過(guò)程將使得氫分子中的能連損失2%-3%
2. 接下來(lái)我們開(kāi)始電解水，在此過(guò)程中能效只能達到70%，其余30%的能量被消耗掉。
3. 經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)過(guò)程，我們獲得了氫氣，但是由于是氣體，因此其體積非常大，這個(gè)就需要我們用10000磅/平方英寸的大氣壓強對氫氣進(jìn)行壓縮處理，這個(gè)過(guò)程又將耗能15%，即便是經(jīng)過(guò)了這一系列處理，同等質(zhì)量的氫燃料所包含的能量值也只有普通汽油燃料的20%所有，并且要貯存這些氫燃料需要很大的存儲設備。此外，為了保持氫燃料電池的穩定，我們還要將溫度控制在零下253度，這一過(guò)程再次耗能30%-40%。
4. 在運輸過(guò)程中，由于我們很難保持零下253度的恒溫，因此我們還將損失10%的能量。
5. 而在氫燃料被注入汽車(chē)前，我們又損失了大約50%的能量。
6. 最終我們還將損失10%的能量，因為氫能汽車(chē)的能效只有90%。
綜合上述所有的過(guò)程，我們要驅動(dòng)一輛氫能汽車(chē)的能耗高達80%，從節能降耗的角度來(lái)看，氫能汽車(chē)不達標。
環(huán)保問(wèn)題
一般人認為，以氫燃料為動(dòng)力的汽車(chē)只會(huì )產(chǎn)生水，事實(shí)也的確是這樣，那為什么
馬自達雙燃料(氫、汽油)發(fā)動(dòng)機
說(shuō)氫燃料汽車(chē)并不環(huán)保呢？環(huán)球能源網(wǎng)認為，我們必須從其生產(chǎn)原料上來(lái)分析，由于技術(shù)水平并不先進(jìn)，以及考慮到成本等的問(wèn)題，世界上很多國家的氫燃料的生產(chǎn)并不是以水為原料，而是以天然氣作為生產(chǎn)原料，先前講到了，如果要電解水取得氫氣，那需要很大的能量消耗，而且要生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當的氫燃料，我們就需要大量的水資源，水同樣也是我們這個(gè)星球稀缺的資源，因為我們這里講到的水是淡水，而不是海水。而天然氣的貯存方式相對成熟得多，而且我們可以用并不算多的天然氣生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當氫燃料。因此，作為氫燃料生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，為了降低生產(chǎn)成本，他們寧愿選擇天然氣。問(wèn)題就出在這里，天然氣也屬于化石能源的范疇，那么使用它就必定會(huì )產(chǎn)生大量的二氧化碳，從這個(gè)層面上來(lái)講，我們的氫能汽車(chē)并不環(huán)保。
編輯本段推廣問(wèn)題
除了從節能和環(huán)保的角度來(lái)分析氫能汽車(chē)的未來(lái)，我們還應該從經(jīng)濟層面來(lái)審視一下其發(fā)展現狀，如今我們很多的加油站都是以提供化石燃料為主，而沒(méi)有單獨提供氫能燃料的場(chǎng)所，如果我們要利用起的加油站，那么就必須修建大量的輸送管道，而且這樣做的前提是，氫能汽車(chē)的數量一定要達到一個(gè)合適的規模，數量過(guò)少的話(huà)，那修建輸送管道的成本就顯得有點(diǎn)高了。而如今，我們只能從一些新能源展會(huì )上才能看到氫燃料電池汽車(chē)的身影，大街上主要行駛的還是普通汽油驅動(dòng)的汽車(chē)，即便是在巴西這樣的新能源汽車(chē)大國，其80%以上的汽車(chē)使用的也是乙醇，而非氫燃料電池。因此在可以預見(jiàn)的將來(lái)，我們還很難將氫燃料電池汽車(chē)推廣出去，至少在工藝上我們還不過(guò)關(guān)。
產(chǎn)業(yè)前景
“氫能汽車(chē)上路還需15年”
國際油價(jià)持續飆升，讓人叫苦不迭。美國政府提出以氫燃料電池車(chē)為主要措施解決美國交通能源問(wèn)題，這似乎帶來(lái)了美好希望。不過(guò)，麻省理工學(xué)院的一些能源專(zhuān)家日前則提醒公眾，氫燃料電池車(chē)真正要“跑起來(lái)”，至少還需要15年的時(shí)間。
對于氫燃料電池車(chē)上路的時(shí)間表，麻省理工學(xué)院(MIT)能源委員會(huì )近日出臺報告說(shuō)，與目前的車(chē)輛相比，性能與價(jià)格具有競爭力的氫燃料電池車(chē)真能“上路”、“跑起來(lái)”，至少還需要15年；而要讓氫燃料電池車(chē)被大規模采用，達到明顯降低現有車(chē)輛對石油依賴(lài)程度的目的，可能還需要50年的時(shí)間。
MIT能源委員會(huì )的約翰·海伍特教授指出，作為一項頗具潛力的、能替代石油燃料的技術(shù)措施，氫燃料電池車(chē)目前的“路障”涉及到氫燃料的生產(chǎn)、儲存和輸送基礎設施，以及燃料電池的成本等問(wèn)題。他強調，發(fā)展所謂的以氫為燃料的“氫交通經(jīng)濟”確實(shí)是一個(gè)巨大的挑戰。即便價(jià)格與性能被公眾接受，氫燃料電池車(chē)還需要幾十年的時(shí)間才能被大規模采用。
海伍特解釋說(shuō)，氫燃料電池車(chē)的推廣要受許多因素的制約。首先，新技術(shù)車(chē)輛大規模應用是早還是晚，主要受到現有車(chē)輛平均壽命的限制。目前車(chē)輛平均壽命是15年。無(wú)論是先進(jìn)的內燃發(fā)動(dòng)機車(chē)、混合車(chē)，還是氫燃料電池車(chē)，即使有人買(mǎi)了這些具有新技術(shù)的車(chē)輛，目前大多數車(chē)主需要15年才能換車(chē)，這些年內，舊車(chē)還會(huì )在路上跑，還會(huì )在繼續燒汽油，繼續排放二氧化碳等溫室氣體。
第二，配有新技術(shù)的車(chē)輛在廠(chǎng)家生產(chǎn)車(chē)間，從第一臺到批量生產(chǎn)一般需要幾年的時(shí)間，到大規模推廣又得幾年之后。拿油電混合車(chē)來(lái)說(shuō)，混合車(chē)有全新的技術(shù)，但市場(chǎng)份額卻增長(cháng)緩慢?；旌宪?chē)在美國1999年上市，到目前為止市場(chǎng)份額卻只有1%。
第三，從推廣氫燃料電池車(chē)對解決交通石油燃料危機的影響角度說(shuō)，歐洲過(guò)去25年推廣柴油發(fā)動(dòng)機的經(jīng)驗表明，短期內節省燃料有效措施并不一定來(lái)自全新的技術(shù)，而在于如何在現有車(chē)輛技術(shù)基礎上更好地進(jìn)行改進(jìn)，更經(jīng)濟地使用燃料。
MIT能源專(zhuān)家在報告中預計，即使研制出具有價(jià)格和性能競爭力的氫燃料電池車(chē)，還將需要25年左右的時(shí)間，才能使其占新車(chē)和輕型卡車(chē)銷(xiāo)售的份額達到35%，而要使氫燃料電池車(chē)替代現有35%的車(chē)輛的話(huà)，還會(huì )再需要20年左右的時(shí)間。
在討論氫燃料電池車(chē)時(shí)間表的同時(shí)，專(zhuān)家們也給政府交通能源政策出了不少主意。他們認為，與氫燃料電池車(chē)的情況相比，目前改進(jìn)內燃發(fā)動(dòng)機性能、減輕車(chē)輛重量等措施，倒是有可能對減少車(chē)輛過(guò)度耗油產(chǎn)生“立竿見(jiàn)影”的效果。先進(jìn)的內燃發(fā)動(dòng)機、清潔的柴油發(fā)動(dòng)機以及油電混合車(chē)在未來(lái)30年內將對節省交通石油燃料產(chǎn)生很大的影響。
MIT的專(zhuān)家們還認為，應該大力提倡一些新技術(shù)措施，包括發(fā)展油耗低的經(jīng)濟型車(chē)輛，從嚴修訂車(chē)輛燃料經(jīng)濟性標準，提高汽油消費稅等，當然，這些需要政府牽頭鼓勵汽車(chē)廠(chǎng)家實(shí)施以及公眾積極配合，才能實(shí)現減少車(chē)輛過(guò)度耗油的目的。
不過(guò)，他們也承認，有效降低美國的巨大交通石油燃料消費量，確實(shí)是一大挑戰。他們的好想法并不一定會(huì )被美國民眾廣泛接受和采納。因為長(cháng)期以來(lái)，美國汽車(chē)文化中并沒(méi)有太多地考慮節約石油，而是一味地追求車(chē)輛的舒適性。同時(shí)，對于那些能很快舒緩車(chē)輛過(guò)度耗油問(wèn)題、潛力巨大的技術(shù)措施，美國政府也并沒(méi)有像熱衷“氫經(jīng)濟”計劃項目那樣，予以大力支持和足夠的投資。
中國氫能汽車(chē)技術(shù)與研發(fā)
中國在氫能汽車(chē)研發(fā)領(lǐng)域取得重大突破，已成功開(kāi)發(fā)出氫能燃料電池汽車(chē)性能樣車(chē)。
目前，國內在燃料電池發(fā)動(dòng)機方面已取得大功率氫—空燃料電池組制備的關(guān)鍵技術(shù)，轎車(chē)用凈輸出30kW、客車(chē)用凈輸出60kW和100kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機，已在同濟大學(xué)和清華大學(xué)燃料電池發(fā)動(dòng)機測試基地分別通過(guò)了嚴格的測試并裝車(chē)運行，燃料電池轎車(chē)已經(jīng)累計運行4000多公里，燃料電池客車(chē)累計運行超過(guò)8000公里。
此前，以氫氣為能源的燃料電池汽車(chē)被列入國家“863”計劃，科技部投入1．2億元支持燃料電池汽車(chē)和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
此外，國內研發(fā)的燃料電池汽車(chē)在整車(chē)操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均得到較大提高。國內汽車(chē)企業(yè)還開(kāi)發(fā)出100多種燃氣汽車(chē)，在19個(gè)城市開(kāi)展了推廣應用；國內自主研發(fā)的純
電動(dòng)汽車(chē)、
混合動(dòng)力汽車(chē)，也已開(kāi)始示范運行
中國氫能汽車(chē)發(fā)展與推廣
能源短缺、環(huán)境污染、全球氣候變化……令開(kāi)發(fā)清潔、高效、安全和可持續的能源迫在眉睫，其中，氫能正在受到越來(lái)越多國家的重視.
5月底的一天，北京凱賓斯基飯店門(mén)前的小展廳，停放著(zhù)一輛銀色家用轎車(chē)，車(chē)的左側被摘掉，甲板是透明的，參觀(guān)者望去，車(chē)內與一般4座家用轎車(chē)無(wú)異。
透過(guò)甲板，可以看到兩個(gè)比煤氣罐略窄的罐子，據介紹，這兩個(gè)罐子是用來(lái)裝氫燃料的。罐子前方貼著(zhù)一個(gè)像小案板一樣的片狀物，這是一個(gè)將氫轉換為電的設備。
這是戴姆勒-克萊斯勒公司生產(chǎn)的燃料電動(dòng)汽車(chē)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是，排放物僅僅是水，沒(méi)有任何污染。未來(lái)人們駕駛的汽車(chē)，可能大多數都是這樣的。
這樣的汽車(chē)中國企業(yè)現在也能生產(chǎn)，在凱賓斯基飯店內的展廳里，上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統公司生產(chǎn)的基于桑塔納2000車(chē)型的“超越1號”樣車(chē)，同樣引起許多人的注意。
編輯本段電動(dòng)汽車(chē)：夢(mèng)想與現實(shí)
汽車(chē)的尾氣污染是個(gè)讓所有人頭疼的難題，生產(chǎn)沒(méi)有污染的電動(dòng)汽車(chē)，就成了政府、科學(xué)家和企業(yè)家的共同夢(mèng)想。
據業(yè)內人士介紹，電動(dòng)汽車(chē)主要沿著(zhù)3個(gè)方向開(kāi)展：
一個(gè)是純電動(dòng)汽車(chē)，從上世紀70年代開(kāi)始研究發(fā)展，但電池壽命影響運行范圍的致命弱點(diǎn)，使這一研究方向漸被冷落；另一個(gè)是混合動(dòng)力汽車(chē)，是一種安裝兩套系統(電池-電機／內燃機)的設計，但被認為不是長(cháng)遠之計；然后就是目前被普遍認可的由氫作燃料的電動(dòng)汽車(chē)。
氫能與氫能汽車(chē)
一位BP公司研究氫能的專(zhuān)家給記者講述了氫能利用的故事。早在1840年，一位叫威廉姆斯的英國作家，在他的小說(shuō)《神秘的小島》中，就首先提出氫燃料電池的幻想。到上世紀20年代，人們開(kāi)始試驗用氫驅動(dòng)內燃機。70年代，美國阿波羅號太空飛船使用氫電池為宇航員提供電和水。80年代以后，氫用于交通工具的研究發(fā)展迅速，漸漸可與傳統的內燃機媲美。
由氫作燃料電動(dòng)汽車(chē)與傳統汽車(chē)相比，無(wú)尾氣排放，無(wú)污染，能效更高，發(fā)達國家政府和跨國公司目前都紛紛投入巨資研發(fā)這種新時(shí)代的交通工具。
BP公司負責新能源的全球副總裁莫約翰介紹說(shuō)，由美國普林斯頓大學(xué)和BP公司合作的一項計劃雄心勃勃地提出，今后要將10億輛傳統汽車(chē)替換成氫燃料汽車(chē)。估計燃料電池及相關(guān)產(chǎn)品的全球市場(chǎng)潛力，在2011年將達到332億美元，2021年有可能突破 1.9萬(wàn)億美元。
在這方面，中國也不甘落后，據中國燃料電池公共汽車(chē)項目辦公室國家項目協(xié)調員倫景光透露，本世紀前5年，科技部用于氫燃汽車(chē)開(kāi)發(fā)研究的資金已超過(guò)4億元人民幣，今后的投入還將進(jìn)一步加大，并給予發(fā)展氫燃汽車(chē)相關(guān)扶植政策。
不久前，中國政府還與全球環(huán)境基金、聯(lián)合國開(kāi)發(fā)計劃署簽署了“中國燃料電池公共汽車(chē)示范項目”車(chē)輛采購合同。示范項目的資金總額為3236萬(wàn)美元，其中45%由中國政府投資。
根據這項合同，戴姆勒-克萊斯勒公司于2008年向北京市提供3輛氫燃料電池公共汽車(chē)Citaro，這種汽車(chē)與已在歐洲10個(gè)城市投入商業(yè)運營(yíng)的30輛燃料汽車(chē)一模一樣。
2008年9月，北京市民就坐上這種零排放的燃料電池公共汽車(chē)。按計劃，2008年北京奧運會(huì )期間，約10輛燃料電池車(chē)將穿梭在比賽場(chǎng)館和運動(dòng)員村之間。類(lèi)似的車(chē)隊還正在為2010年上海世界博覽會(huì )服務(wù)。
氫能經(jīng)濟：中國的后發(fā)優(yōu)勢
氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的能源，被視為21世紀最具發(fā)展潛力的清潔能源，開(kāi)發(fā)氫能已引起各國的高度重視。
2003年11月，澳大利亞、巴西、加拿大、中國、法國、德國、冰島、印度、意大利、日本、挪威、韓國、俄羅斯、英國、美國15個(gè)國家和歐盟代表在美國華盛頓共同簽署非約束性的“氫能經(jīng)濟國際合作伙伴計劃”參考條款?！皻淠芙?jīng)濟國際合作伙伴計劃”下設指導委員會(huì )和執行及聯(lián)絡(luò )委員會(huì )。
5月底，“氫能經(jīng)濟國際合作伙伴計劃”下設的指導委員會(huì )在北京召開(kāi)了第二次會(huì )議。與會(huì )議同時(shí)召開(kāi)的還有第二屆國際氫能論壇。從這兩個(gè)會(huì )議上透露出的信息表明，近年來(lái)，美國、日本、歐盟都制定了氫能發(fā)展規劃，投入大量經(jīng)費支持氫能開(kāi)發(fā)和應用示范活動(dòng)。美國政府宣布今后5年撥款17億美元支持氫能開(kāi)發(fā)；歐盟也撥專(zhuān)款研究氫能轉換技術(shù)和燃料電池，歐洲10個(gè)城市已從2003年開(kāi)始示范運行商業(yè)化的燃料電池公共汽車(chē)。
中國科技部秘書(shū)長(cháng)石定環(huán)也透露，中國政府正在研究到2020年的能源戰略，氫能利用被列為重點(diǎn)發(fā)展的方向之一?？萍疾堪才帕艘慌鷼淠苻D換技術(shù)研發(fā)與應用示范項目，科研人員已在一些關(guān)鍵技術(shù)上取得顯著(zhù)進(jìn)展，自主研制的燃料電池轎車(chē)、客車(chē)已實(shí)驗運行2000多公里。
莫約翰則對《財經(jīng)時(shí)報》分析說(shuō)，傳統汽車(chē)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已有了非常完善的基礎設施(加油站設置、油品生產(chǎn)等)，而要培養新的基礎設施，需要巨額投資，這對企業(yè)充滿(mǎn)風(fēng)險。但對發(fā)展中的中國來(lái)講，相對來(lái)說(shuō)，更有機會(huì )采用這種新技術(shù)、新能源 。
編輯本段加氫站
國際油價(jià)持續走高，許多國家都在尋找替代能源。近日，通用汽車(chē)與殼牌
氫能源公司在美國首都華盛頓聯(lián)合推出了全美第一個(gè)加氫加油站，為普通汽車(chē)提供加油服務(wù)，并為燃料電池車(chē)加氫。
加氫設施與普通加油站內的設施沒(méi)有太大區別，加氫過(guò)程與一般汽油車(chē)加油類(lèi)似。加氫站面積比一般加油站大，由氫氣分離廠(chǎng)和加氣臺兩部分組成。氫氣分離廠(chǎng)內設有氫氣分離罐，工程人員向罐內輸入水，在電力的作用下，水便分離成氫氣和氧氣。分離出的氧氣通過(guò)管道向空中釋放，同時(shí)將氫氣收集在密封壓力罐內加壓、儲存，再通過(guò)高壓管道為氫汽車(chē)加氫。
氫是易燃物，所以人們首先會(huì )想到加氫站和氫汽車(chē)的安全性。據專(zhuān)家介紹，加氫站內的高壓罐和管道的壓力雖然高達5700大氣壓?jiǎn)挝?，但科研人員成功地解決了管道壓力問(wèn)題，顧客加氫時(shí)絕對安全。氫汽車(chē)不以燃燒氫氣為動(dòng)力，而是經(jīng)由汽車(chē)內的燃料電池與氫氣反應，產(chǎn)生電流作為動(dòng)力。
[車(chē)載氫氧機：節能環(huán)保的現實(shí)之路]
氫內燃氣和燃料電池兩種氫能汽車(chē)方案都存在制氫成本高、貯存成本高等現實(shí)難題，要想達到產(chǎn)業(yè)化和全面普及尚有待時(shí)日。人們對于氫能汽車(chē)的追求腳步一刻也沒(méi)有停息，最近，一種車(chē)載氫氧機方案正在全球范圍內的各個(gè)國家的業(yè)余愛(ài)好者在自己的工作室內進(jìn)行研究實(shí)驗。
車(chē)載氫氧機是利用汽車(chē)上蓄電池的電力對水進(jìn)行電解，所產(chǎn)生的氫氧混合氣由進(jìn)風(fēng)口被吸入汽車(chē)內燃機中，和傳統的汽油、柴油或是天然氣混合燃燒。氫氧混合氣只有加入5%左右，即可達到降低燃油消耗10%~40%,同時(shí)減少50%的污染排放。
車(chē)載氫氧機節能減排的實(shí)踐巳被驗證，這是氫能普及道路上的一個(gè)過(guò)渡方案。雖沒(méi)有完全替代傳統燃料，但能達到節能減排，也是一個(gè)不錯的選擇，畢竟這種方案投資少，見(jiàn)效快，更容易被消費者所接受。
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1尋找新能源之氫燃料汽車(chē):
2
http://www.biso.cn/html/1313.htm3
http://www.biso.cn/html/1314.htm
