氢气发动机的发展和现状

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燃氢燃气轮机的技术特征和发展趋势

燃氢燃气轮机的技术特征和发展趋势

燃氢燃气轮机的技术特征和发展趋势嘿,伙计们!今天我们来聊聊燃氢燃气轮机的技术特征和发展趋势。

你知道吗,这个东西可是未来能源的重要方向哦!让我们一起揭开它的神秘面纱吧!我们来说说燃氢燃气轮机的技术特征。

它的主要特点是高效、环保、安全。

这是因为燃氢燃气轮机的燃烧过程是将氢气和空气混合后点燃,产生的高温高压气体驱动涡轮旋转,从而带动发电机发电。

这个过程中,氢气的燃烧产物只有水蒸气,对环境没有任何污染。

而且,由于氢气的密度很小,所以燃氢燃气轮机的体积小巧,占地面积少。

当然了,燃氢燃气轮机的安全性能也是非常高的,因为在实际运行过程中,氢气是被严格密封在燃料箱中的,不会泄漏出来。

接下来,我们来探讨一下燃氢燃气轮机的发展趋势。

随着全球对环境保护意识的不断提高,越来越多的国家开始重视清洁能源的发展。

而燃氢燃气轮机作为一种清洁、高效的能源利用方式,自然受到了广泛关注。

目前,世界上已经有很多国家在积极推广燃氢燃气轮机的应用,比如日本、德国等。

这些国家不仅在技术研发上取得了重要突破,还在政策上给予了大力支持。

可以预见,在未来的日子里,燃氢燃气轮机将会得到越来越广泛的应用。

当然了,我们也要看到,燃氢燃气轮机的发展还面临着一些挑战。

比如说,目前的氢气生产成本还是比较高的,这对于推动燃氢燃气轮机的应用造成了一定的制约。

氢气的储存和运输也是一个问题。

虽然现在已经有了一些技术手段可以解决这些问题,但是要真正实现燃氢燃气轮机的大规模应用,还需要我们在这些方面取得更大的突破。

总的来说,燃氢燃气轮机作为一种具有巨大潜力的清洁能源技术,其发展前景是非常广阔的。

虽然现在还存在一些问题和挑战,但是只要我们不断努力,相信未来一定会迎来燃氢燃气轮机的大放异彩!好了,今天的话题就聊到这里啦!希望对你们有所帮助。

下次再见啦!。

中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析

中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析

中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析一、氢气的需求量氢在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,是二次能源。

氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源,氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。

氢具有燃烧热值高的特点,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

氢燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。

氢能来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源,是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介,是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择其产业链较长,能够带动上下游产业共同发展,为经济增长提供强劲动力,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

2019年全球氢气的需求量是71百万吨,预计在可持续发展情景下,2030年全球氢气的需求量88百万吨;2040年全球氢气的需求量137百万吨;2050年全球氢气的需求量287百万吨;2060年全球氢气的需求量415百万吨;2070年全球氢气的需求量519百万吨。

二、中国氢能及燃料电池发展现状1、研究历程及政策氢能燃料电池技术是中国未来能源技术的战略性选择,也是新能源汽车科技创新的重要方向。

科技部高度重视氢能及燃料电池技术研发。

“十五”期间,启动实施“电动汽车”重大科技专项,确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局,燃料电池汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署,并在“十一五”“十二五”“十三五”持续进行科技攻关,对燃料电池汽车用电堆、双极板、炭纸、催化剂、膜电极、空气压缩机、储氢瓶等关键技术均进行了研发部署。

2021年以来,国家及相关部门为推进氢能及燃料电池的推广和应用,不断出台有关氢能和燃料电池相关的政策。

与此同时,全国各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展。

氢内燃机发展现状

氢内燃机发展现状
氢内燃机是一种使用氢气作为燃料的内燃机,与传统的燃油内燃机相比,其排放的废气只有水蒸气,不会产生二氧化碳、一氧化碳等有害气体,因此被认为是一种非常环保的发动机。
目前,氢内燃机的发展仍处于起步阶段,但已经有不少汽车厂商和技术企业开始着手研发和推广氢内燃机技术技术仍面临着一些挑战,如氢气的存储、供应和燃烧等方面,因此需要大量的研发工作。一些汽车制造商和技术企业已经开始投入研发资金,加速氢内燃机技术的突破。
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实际应用:一些汽车制造商已经开始推出氢内燃机车型,并在一些城市进行实际应用。例如,日本的丰田、本田等公司已经开始推出氢燃料电池车,并在一些城市进行试点应用。
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政策支持:许多国家都开始出台政策,以支持氢燃料电池汽车的发展。例如,中国国家发改委发布了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,提出到2035年,氢燃料电池汽车销量占新能源汽车销量的比重达到5%以上。
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总之,虽然氢内燃机的发展仍处于初级阶段,但随着技术的不断进步和政策的支持,其前景依然非常广阔。

氢内燃机的发展现状及进展

氢内燃机的发展现状及进展

收 稿 日期 :2 0 0 0 7— 5—2 2
作者简介 :代毕波(9 2一) 18 ,男 ,硕士生
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6 0・
车 辆 与 动 力 技 油和天 然气 的对 比见 表 1
表 1 氢气与汽油、燃气燃烧特性对 比
中 图 分 类 号 :T 4 K63 文献 标 识 码 :A
A v e o m e tc & Ov r e s Re e r h o d o e Re i w fDo s i e s a s a c f Hy r g n Fu l d I t r a m bu to g n ee n e n lCo s i n En i e
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20 0 7年第 4期

辆 与
动 力 技

V e c e & Po rTe hn lg hil we c o o y
总 第 18 0 期
文 章 编 号 :10 4 8 【0 7 0 0 5 0 0 9— 6 7 20 )4— 0 9— 4
作 者 阐述 了氢气 作为 发动 机燃 料所具 有 的优势
以及 常见 的问题 ,介绍 了 国内外 在这 方 面的研究 成
果.
车用 动力 主要有 两种方 法 :一是 氢燃 料 电池 ,二 是 将氢气 作为燃 料 在传统 的 内燃机 中燃烧 .前 者还 没 有很好 解决储 能 密度 、反应 速度 和成本 等 问题 ,离
氢 内燃 机 的 发 展 现 状 及 进 展
代 毕 波 , 何 勇 灵
( 京 航 空 航 天 大 学 汽 车 工 程 系 , 京 10 8 ) 北 北 0 0 3

要 :介绍 了氢燃发动机 的优势和现阶段氢燃发动机存在 的主要 问题 、国内外对 解决或减 轻这些 问题 的方法及

氢动力技术的创新与发展趋势

氢动力技术的创新与发展趋势

氢动力技术的创新与发展趋势随着气候变化和能源安全等环境问题的日益突出,氢动力技术作为清洁能源的重要代表受到了广泛关注。

在全球范围内,各国纷纷加大对氢能源研发的投入,力求在可再生能源领域取得突破性进展。

本文将探讨氢动力技术的创新与发展趋势,剖析当前氢能源技术的局限性和挑战,提出未来的发展方向和重点。

一、氢动力技术的基本原理氢动力技术是利用氢气作为燃料来产生动力的技术,其基本原理是通过氢气与氧气在燃料电池中发生氧化还原反应,产生电能驱动发动机运转,从而实现车辆的动力输出。

与传统燃油车辆相比,氢动力车辆排放的唯一废物是水蒸气,不会产生有害气体排放,因此被誉为“零排放”车辆,具有明显的环保优势。

二、氢动力技术的发展现状目前,氢动力技术在全球范围内正处于快速发展阶段。

各国相关部门纷纷出台支持,鼓励研发和应用氢能源技术,推动氢动力车辆的市场化进程。

我国作为世界上最大的氢能源消费市场之一,也积极推动氢动力技术的发展,实现“碳中和”目标。

同时,氢动力技术在工业生产、能源储存和航空航天等领域也有着广泛应用,展现出了巨大的潜力。

三、氢动力技术的创新与研发趋势在当前世界氢能源技术研究的大背景下,氢动力技术的创新与研发趋势主要体现在以下几个方面:1. 车载燃料电池技术的提升:随着科技的不断进步,新型燃料电池技术不断涌现,提高了能源转换效率和可靠性,降低了成本,使氢动力车辆更具竞争力。

2. 氢能源生产技术的创新:目前,氢气的生产主要依赖于化石燃料,造成环境污染和碳排放。

为了实现氢能源的可持续发展,人们不断探索新型的氢气生产技术,如水电解、生物法等,以减少对地球的负面影响。

3. 氢能源储存技术的突破:氢气具有低密度和高易燃等缺点,储存和输送难度较大。

因此,氢能源储存技术的创新是氢动力技术发展的关键之一。

目前,氢气的压缩储存、液态储存和固态吸附储存等技术已经得到了广泛应用,并不断完善和提升。

四、氢动力技术的应用前景随着清洁能源的重要性日益凸显,氢动力技术作为最具前景的新能源技术之一受到了广泛关注。

氢内燃机发展历程

氢内燃机发展历程

氢内燃机发展历程氢内燃机的发展历程可以追溯到19世纪初。

1807年,瑞士人伊萨克·代·李瓦茨研发了第一款单缸氢气内燃机。

然而,那时的氢内燃机技术还处于起步阶段,未被广泛应用于汽车等领域。

进入20世纪,随着科技的不断进步,氢内燃机逐渐受到更多关注。

1968年,前苏联科学院进行了一项试验,将汽车发动机分别燃用汽油和氢气进行测试。

这项试验证明了氢内燃机在提高发动机效率和减轻热负荷方面的潜力。

在70年代,苏联、德国、日本、美国和中国等国家开始大力投入氢内燃机的研发工作。

例如,洛斯阿拉莫斯实验室曾将一辆别克牌轿车改装成液氢汽车,该车的发动机是一台增压的六缸四冲程内燃机,充装一次液氢后可以行驶274公里。

到了90年代,福特汽车和马自达等车企开始涉足氢内燃机的研发工作。

2001年,福特汽车发布了搭载其2.0L氢气发动机的轿车车型。

马自达则在2003年发布了双燃料的Mazda RX-8 Hydrogen RE。

宝马也在2005年量产了基于宝马7系(E65)的12缸6L氢气/汽油双燃料发动机。

然而,氢内燃机的发展在2005年后经历了一段相对漫长的“雪藏期”,直到近年才重新受到各大车厂的关注。

例如,曼恩和道依茨等公司都在进行氢内燃机的研发工作。

丰田也在去年推出了一款氢内燃机赛车,并计划在未来开发氢燃料发动机。

在国内,虽然我国在氢内燃机方面的研究起步较晚,但近年来也取得了一些进展。

例如,北京理工大学教授刘福水在德国攻读博士学位期间就承担了德国车企的氢内燃机项目。

回国后,他动员团队里的孙柏刚一起研究氢内燃机。

总体来说,氢内燃机的发展历程是一个不断探索和进步的过程。

虽然目前氢内燃机的应用还相对有限,但其清洁、高效的特点让它在未来可能成为一种重要的动力源。

氢气内燃机的发展及应用现状

氢气内燃机的发展及应用现状

氢气内燃机的发展及应用现状【摘要】:文章介绍了氢气与天然气和汽油相比作为内燃机燃料的特点,氢气内燃机技术和应用的发展状况,以及现阶段存在的问题。

【关键词】:氢气内燃机;氢能燃料;液态储氢前言氢来源丰富,在自然界里,氢化合态很多。

可以说氢能源是一种取之不尽,用之不竭的清洁能源。

近年来,由于国际石油价格上涨,人们开始对氢气内燃机投入更多的热情。

世界上一些汽车公司也纷纷致力于氢气内燃机的研究。

1999年5月德国人建成了世界上第一座汽车加氢站。

我国第一座制氢加氢站已于2006年6月29日在北京市海淀区中关村永丰高新技术产业基地建成。

同年9月28日,上海首座固定加氢站在上海国际汽车城安亭奠基。

1. 氢气内燃机技术发展现状1.1 氢气作为车用内燃机燃料的特点氢燃料与天然气、汽油等相比具有以下优点:单位质量低热值高,约是汽油低热值的2.7倍;可燃混合气浓度范围很大,氢气易于实现稀薄燃烧;自然温度较高,利于提高压缩比;点火能量低,最小可以低到0.02mJ;燃烧速度快,氢的燃烧反应按链式反应机理进行,火焰传播速度快,是汽油的7.72倍,在发动机中燃烧时抗爆性比汽油好,可以采用较高的压缩比;在空气中的扩散系数很大,氢气的扩散系数是汽油的12倍,因此氢气比汽油更容易和空气混合形成均匀的混合气;有害排放物少,氢气燃烧的主要产物是水,不产生CO和HC,在稀燃状态下,NOx 的排放量可大大降低。

1.2 纯氢内燃机车用氢气内燃机目前主要有两种,往复活塞式和转子式。

1.2.1 往复活塞式氢气内燃机根据氢燃料喷射位置的不同,氢燃料内燃机可以分成缸外喷射式和缸内直喷式两种。

根据氢燃料物态的不同,氢燃料内燃机可以分成液氢喷射式和气态喷射式。

缸外喷射式结构简单,与传统的气体燃料内燃机结构相似。

目前,国际上推出的大部分氢燃料内燃机都属于这种形式。

由于氢气的密度极低,缸外喷射的氢气必然要占据很大的汽缸空间。

在理论混合比状态下,氢气占用约1/3的汽缸容积,而相同工况下,汽油只占用 1.7%的汽缸容积。

中国氢燃料电池技术发展现状、挑战及对策

中国氢燃料电池技术发展现状、挑战及对策

中国氢燃料电池技术发展现状、挑战及对策
中国氢燃料电池技术目前处于快速发展阶段,取得了一定的进展。

以下是中国氢燃料电池技术发展现状、挑战及对策的几个方面:
现状:
1.技术进步:中国氢燃料电池技术在堆、系统和材料等方面取得了一定的进展,已经进入到商业化应用阶段。

2.政策推动:中国政府出台了一系列支持氢燃料电池技术发展的政策,包括资金支持、税收优惠和研发补贴等,为技术发展提供了有利的环境。

3.主要应用领域:目前中国氢燃料电池主要应用在公交车、物流车等交通领域,以及备电、能源储存等领域。

挑战:
1.成本问题:目前氢燃料电池技术的成本相对较高,包括氢气供应成本、材料成本和堆的制造成本等,制约了技术的商业化进程。

2.基础设施建设:氢燃料电池技术需要配套的氢气供应设施和加氢站等基础设施支持,目前中国的氢气供应网络仍不完善。

3.新能源竞争:中国在新能源领域有多种技术路径可选择,如电池电动汽车技术,氢燃料电池技术需要面对与其他技术的竞争。

对策:
1.降低成本:通过技术创新和规模化生产,降低氢燃料电池技术的成本,提高商业化应用的竞争力。

2.加快基础设施建设:加大对氢气供应设施的建设投入,完善
氢气供应网络,提高氢燃料电池技术的可行性和可靠性。

3.多元化应用:除交通领域外,进一步探索氢燃料电池技术在
工业、建筑等领域的应用,拓宽技术应用范围,提高市场需求。

4.国际合作:加强与国际合作伙伴的合作,共同推动氢燃料电
池技术的发展和推广,共同应对技术挑战。

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课程结业论文题目:氢气发动机的发展和现状学生姓名:学生学号:专业班级:课程名称:现代汽车新技术概论所属院部:指导教师:2013——2014学年第 1 学期目录第一章绪论 (1)1.1氢气发动机的历史 (1)1.2 氢动力汽车的现状 (2)1.3氢动力汽车的研究发展方向 (3)1.4发展氢动力汽车的必要性 (3)第二章氢气能源性质 (4)2.1 氢的特征 (4)2.2氢气与传统燃料的性质对比 (5)2.3 氢能的开发和利用 (6)2.3.1 氢能的开发 (6)2.3.2氢能的应用 (8)第三章氢气的存储 (10)3.1高压气瓶储氢 (10)3.2液氢储氢 (11)3.3金属氢化物储氢 (11)3.4 浆液储氢技术 (12)第四章氢气发动机的发展前景 (13)氢气发动机的发展和现状第一章绪论1.1氢气发动机的历史随着“汽车社会”的逐渐形成,汽车保有量不断地上升,而石油等资源却捉襟见肘,同时,消耗大量汽油的车辆不断排放有害气体和污染物质,对环境造成严重的危害。

这一问题的解决之道当然不是限制汽车产业的发展,而是开发替代石油的新能源—氢能。

氢作为内燃机的燃料并是人类最近的发明。

在内燃机中使用氢气已有相当长的历史。

人类历史上第一款氢气内燃机的历史可以上溯到 1807 年,瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制成了单缸氢气内燃机。

他把氢气充进气缸,氢气在气缸内燃烧,最终推动活塞往复运动。

该项发明在 1807 年 1 月 30 日获得法国专利,这是第一个关于汽车产品的专利。

但由于受当时的技术水平所限,制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂,氢气内燃机于是被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没”。

早在十九世纪中期,人们就开始对使用氢气作为内燃机燃料产生了兴趣。

1841 年英国颁发了第一个用氢气和氧气的混合气体工作的内燃机专利证。

1852 年,慕尼黑的宫廷钟表技师制成一台用氢气-空气混合气体工作的内燃机。

在氢内燃机的历史上,德国一直占有很重要的地位。

德国的 Rudolph Erren 尝试在氢内燃机中采用内部混气的方式。

在他的研究工作中,穿过内燃机的冷水套的管道,氢气被一些小喷嘴直接喷入气缸内进行混合。

氢喷入的质量和时间由燃料分配器控制,这种方案可以用任何燃料或是采用双燃料的方式让发动机工作。

他还提出氢氧内燃机构想,并据此设计了实验,用到潜艇上。

德国的奔驰公司开发组建的氢动力车队是世界首个用氢气作为内燃机燃料的车队,该车队在柏林已经试运行多年。

氢气输送管道,加氢站也是最先在德国兴建的。

现在,空中客车公司德国分部,奔驰航空公司也都正在努力开发装备氢动力内燃机的空中飞机。

德国的其他汽车公司如宝马等都在大力发展氢动力汽车。

1.2 氢动力汽车的现状日本自 1984 年实施“阳光计划”,投入示范运行氢动力车,仅日本武藏工业大学就有多达九辆的氢动力车投入试验,且型号各不相同;日本各大汽车公司,如马自达,本田等,也都在积极加入氢动力车行列;马自达公司推出了第一款氢动力概念车 HR-X,金属氢化物储氢罐储氢,使用转子发动机,精确的实时控制系统是该车的三大特点,公司随后对该车型进行了改进,新款的 HR-X2 氢动力车功率可达到 98kw,该公司同时还对其他车型进行氢动力改装和氢能燃料电池的开发。

美国虽然涉足较晚,但其对氢动力车的发展起着至关重要的作用,是氢燃料界的后起之辈。

首先,美国加州出台了“汽车零排放”标准,它规定:1998 年和 2003 年,销售的汽车中必须有 1%和 10%的“零排放”汽车,其中包括氢燃料汽车,其他各州也制定了相应的规定,保证替代能源计划的实施,这些法规的制定对氢动力车行业的发展起到很大的作用,使得氢动力车再次进入人们的视线。

其次,美国科研机构及个人的研究成果与广泛参与也推动氢动力车的发展。

2003 年,欧盟公布了氢能发展构想的报告和行动计划,该计划将获得高达 20 亿美元的投资,计划到 2030 年使氢燃料汽车的比例达到 15%,而到 2040 年底该比例至少翻一番,并创立欧洲氢燃料电池组织。

而“欧洲清洁城市运输项目计划”(CUTE)将投资 1850 万欧元,在欧洲进行广泛的氢燃料电池公共汽车试验,共有 9 个国家,13 坐城市,40 家企业,31 辆燃料电池公共汽车参加该项目。

加拿大政府提出“氢能早期采用者计划”,将投入 2.15 亿加元,用于发展新观念,包括氢动力高速公路的投资建设。

政府出资 2300 万加元宣传推广燃料电池车。

此外还有“加拿大氢能燃料电池伙伴”、“温哥华燃料电池案”以及“燃料电池输送复合项目”等项目。

同时,巴拉德公司鼓励投资加拿大政府兴建世界第一条氢能公路。

在公路上设置 7 个制氢点,使用其制取的氢气,以推动车用氢燃料电池更广泛的运用,而这些都只是加拿大氢能长期发展计划中的一部分。

韩国虽然对氢燃料技术的研究比美、日等国家落后四、五年,但其也公布了以氢能为基础的经济能源政策,期望到 2020 年,使交通对原油的依赖减少 20%,该政策将陆续投资达8.43 亿美元。

目前,所有的汽车巨头都在开发替代能源汽车。

电力曾经被认为是未来汽车的动力,但蓄电池漫长的充电时间和庞大的重量渐渐使得人们对它失去了兴趣。

而目前使用电与油混合动力车只能暂时地缓解能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。

这个时候,氢动力汽车的出现,给人们带来无限的希望和憧憬。

美国通用汽车公司通过甲醇燃料电池,采用甲醇经过重整产生氢气作为燃料。

燃料电池的输出功率 45 至 69kW,起动时间约 30 秒,续航大约为五千小时或六万公里。

美国能源部与福特汽车公司共同投资 1500 万美元用于开发燃料电池,目的为从汽油中制取氢燃料,其燃烧效率较汽油燃机高出近一倍。

图1 通用汽车的氢燃料电池车克莱斯勒汽车公司开发了在轿车上使用的燃料电池,该燃料电池采用汽油重整处理产生的氢气作为燃料。

燃料电池的功率约为 50kW,起动时间约为 30s,过渡时间 7s,续航能力5000h 或 160 万 km。

其连续行驶里程由汽油的储备量决定,能够达到与汽油发动机汽车相似的效果,该型汽车装有燃料处理系统、氧化处理系统(POX)、燃料电池、汽油箱和电子控制系统,燃料处理系统包括燃烧器、汽化器。

宝马汽车公司旗下的 BMW 也推出了 H2R 氢能试验赛车,“车速世界纪录保持者氢燃料赛车”。

2004 年 9 月,H2R 氢能赛车在一天之内连续创造了 9 项世界纪录,让人们见识了氢燃料电池车的巨大魅力和潜力,同时也表明 BMW 集团对氢燃料取代传统燃料这一汽车领域发展方向的坚定信念。

同时,宝马公司并计划在 2005 年大规模生产氢燃料以供氢燃料汽车使用,为此已投入 10 亿欧元,并且准备继续追加 10 亿欧元。

1.3氢动力汽车的研究发展方向氢动力车有燃氢汽车和燃料电池车两种。

氢燃料电池车可完全去除氮氧化物的排放,而效率高达常规汽车的 3 倍,使用寿命较常规汽车多出50%,随车贮存也较为方便。

同时因其运动部件较少,维护费用也较低。

这种模式包括两种方式。

第一种是直接使用氢气和氧气反应产生电能,其代表产品是美国通用公司的“氢动1 号”。

它的设备主要包括燃料电池堆、液储氢罐、电子驱动装置、压缩机等。

另一种方式的燃料电池车不直接携带氢气,而是携带能够通过重整制造出氢气的物质,先通过碳氢化合物化学反应产生氢气,再通过氢气和氧气反应产生电能。

法国在电动汽车上运用“远程”型号燃料电池,以低温存储的氢作为电池燃料,所产生的功率可达到30kW,工作电压达90V。

这种电动汽车装有的蓄电池,可以为电动汽车在起动加速时提供所需的过载电流。

目前PEM 燃料电池具有高效、快速启动、低温度启动、低成本等优点,因此备受世人注目。

在第11 届世界氢能大会上,奔驰公司推出一款PEM 氢燃料电池电动汽车,该车可在20秒内由静止加速到48km/h,可冷启动,5kg 氢气即可供车行驶250km,效率高达60-65%,引起人们的强烈兴趣。

另一种运用方式为燃氢汽车,此方法即以氢气内燃机替代汽油机,安装在汽车上。

涉及到的氢内燃机燃烧机理,供氢和氢气喷射过程的控制,氢内燃机的设计,氢的随车贮存制取技术等都需要进一步深入的研究。

针对燃氢内燃机的效率,上海交通大学动力装置研究所做了详细的模拟计算。

该内燃机的模拟计算是以汽油内燃机改装的氢内燃机为原型进行的。

氢内燃机的结构参数仍采用原汽油机的参数,二者在相同的工况下进行数学模拟计算。

1.4发展氢动力汽车的必要性汽车的大量使用,使得能源短缺和污染陷入了恶性循环。

一方面,机动车消耗了大量的石油和天然气资源;另一方面,汽车尾气排放成为环境的重要污染源,酸雨、温室效应都与尾气排放污染有重要关系。

在美国,空气中66%的一氧化碳排放物来自内燃机,其它排放物如NO x、Pb、CO2、有害尘埃及挥发性有机化合物等占有比率也很高。

汽油内燃机排放产物对人体和环境将带来严重的影响。

一氧化碳是不完全燃烧的产物,它是一种无色、无刺激、无味的气体。

吸入人体后,与血液中的血红素结合,其亲和力比氧气大210 倍,将快速形成碳氧血色素,使血液丧失输氧能力,致使人体缺氧,引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状,严重时还将造成死亡。

碳氢化合物主要是发动机废气中的未燃燃料、裂解反应的中间产物,成分复杂多样。

具有强烈刺激性气味,在动物身上以证明具有致癌作用。

氮氧化物是在燃烧室内的高温燃烧过程中产生的,空气中的氮气经过氧化首先生成一氧化氮,然后与大气中的氧相遇生成二氧化氮。

氮氧化物进入肺,将形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生刺激作用,引起肺炎、肺水肿等。

如果吸入高浓度的氮氧化物后甚至会使中枢神经瘫痪。

碳氢化合物还将产生光化学烟雾。

20 世纪40 年代以来,光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市曾多次发生,造成巨大的人员伤亡,带来庞大的经济损失。

面对这些严峻残酷的现实,无污染的新能源汽车的发展不可避免地被提上了各国政府的议事日程。

目前所使用的可再生能源如水力、太阳能、生物质能和风能等,这些能源具有一些缺点,如这些能源在储存和长距离运输上存在不便。

这些存在的困难,使对其的利用带有局限性,因此极度需要一种能作为转换载体的能源。

氢能,作为这种载体,一种二次能源,可以得到很大程度的依赖,以解决连接和转换过程中的不便。

氢气资源可以产生于多种途径,如无穷尽的海水、可再生植物、煤炭、天然气等,在地球上可谓无处不在,是一种取之不尽,用之不竭的新能源。

氢能可以为整个能源体系的运行做出贡献。

氢能作为清洁、无污染的主要能源,对改善能源结构、改善大气环境、控制温室气体,降低污染都具有十分重要的作用。

同时,不可再生化石燃料资源的巨大消耗是另一个不可忽视的问题。

最新的资料表明,世界范围可开采石油储量的可靠供应期只有20 年,而世界范围内的能源消耗没有稍减反而在逐年上升。

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