氢能源的发展历程和趋势,仍面临这两大困难

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电动汽车迅猛发展的同时越来越多的从业人员发现电能驱动的弊端,氢能源作为更环保燃料被更多人拎上桌面,那么氢能源是如何发展,又会成为未来能源主力么?

氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然气可以直接开采,今下几乎完全依靠化石燃料制取得到,如果能回收利用工程废氢,每年大约可以回收到大约1亿立方米,这个数字相当可观。

氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。重量最轻:标准状态下,密度为 0.0899g/l,-252.7℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍。普遍元色:据估计它构成了宇宙质量的 75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。回收利用:利用氢能源的汽车排出的废物只是水,所以可以再次分解氢,再次回收利用。理想的发热值:除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。燃烧性能好 :点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。

氢能源的发展其实并不是近几年才兴起,人类从发现氢到今天,足有数百年历史,而利用氢做动力源都有近300年时间,至今仍然是一个停留在一个看不见前景的初步阶段。

下面大家看下这个足有数百年的发展过程:

1425年,瑞士人Paracelsus(炼金术士及药物学家,达芬奇及哥白尼的崇拜者及研究者)记载硫酸和铁结合,会产生了一种气体,当这种气体被生产出来时,它会释放出巨大的压力。

1806年,瑞士人(法国人)Franois Isaac de Rivaz(发明家)就完成了氢内燃机车(比卡尔本茨还早快数十年)

1824年,法国人Nicolas Léonard Sadi Carnot(物理学家,卡诺循环的创立者)根据Franois Isaac de Rivaz的机器,开创了热动力学,成为内燃机日后发展最关键的节点之一。

1839年,英国人 William R. Grove(物理化学家,从前在Humphry Davy那里工作)发明了真正意义上的燃料电池,而且就是氢燃料电池,取名为气电池。

1889年,英国人Charles Langer正式命名燃料电池 。

1932年英国物理学家Francis Bacon发明了氢氧燃料电池,命名Alkaline ,到了50年代实现了5kW的功率输出。

20世纪五十年代,GM开始研发现代意义的氢燃料电池汽车,1967年完成了工作,命名为Electrovan。

1974年,日本东京都市大学(从前叫武藏工业大学)完成Musashi 1武藏1号(到1997年为止,搞到第10代),是日本最早生产氢燃料电池车的单位。

1984年,西德戴姆勒公司联合多家发布Mercedes 280 TE,可用双燃料,汽油或者压缩氢气,在5500转时产生120Kw的功率输出(比2017年丰田的未来(首次出现在2014年)还要高6Kw,直接用压缩氢气可以实现更高的动力输出)

进入90年代后,参与者越来越多,1991年,马自达展示全铝铸氢燃料发动机。

丰田第一台,氢燃料电池车,出现在1997年FCHV-1(氢燃料混动电池车一号),采用氢燃料电池和镍氢电池混合动力,氢燃料电池只有25Kw的功力输出 ,比马自达晚6年。

2000年后,大众Volkswagen Bora HyMotion,液氢加异步电机,实现了最高90码(MPH)220KM的续航(项目开始于1996年)。

2000年,现代也发布了自己的第一代氢燃料电池车。

1990年以后还有GM(中间断了一阵),福特,克莱斯勒,ZEVCO等等参与。

直到今天,尽管少数车厂宣布少量投产,事实上还没实现真正的成熟:

一是技术和材料的短板问题。目前我国的氢能源燃料电池的催化剂、质子交换膜以及炭纸等都需要通过进口获取,而且这些还被国外垄断。在建设加氢站过程中,相关基础措施不足,核心技术和基础设施,都在不断增大燃料电池的成本,导致我国目前只是建设成功了10座加氢站。我国应该加大研发力度,研究核心技术,开发出属于自己的技术,从本质上来支持和引导氢能产业的发展。

二是氢能产业政策体系尚未形成。国家有关规划只是从战略上把氢能产业纳入其中,并没有形成能引导氢能和燃料电池发展的政策体系,所以氢能产业和燃料电池的发展并没有强大的政策支持,导致停滞不前。我国政府应该加快相关政策法规的制定,出具操作性强的实施细则来支持氢能产业饿和燃料电池产业的发展。

目前,除了广东佛山与云浮,上海、江苏如皋、浙江台州、湖北武汉等地均已经出台支持氢燃料电池汽车的发展政策,随着国内的燃料电池企业、车企、能源集团等纷纷入局,国内的氢能产业将迎来新一轮的爆发。(来源:快起步说车)

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