2024年12月23日 星期一
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氢能的希望——居于电动车之后

2019/10/16 14:01:352700

  据http://www.energybiz.com报道:消费者对于纯电动车的青睐高于燃料电池电动车。那么,一度被认为是最清洁环保的氢动力汽车到底怎么样呢?

  实际上,一些主要的汽车制造商已经宣布他们即将投产氢动力汽车。新闻报道大都是关于丰田怎样预期在2015年将氢燃料电池汽车以5万美元的价格投放市场的。戴姆勒、福特和现代也同样做出了类似的声明。   众所周知,未来20年全球对石油的需求将会增加,增加石油用量将会加重环境污染——这才是当前积极开发化石能源替代品背后的真正原因。如果氢能经济腾飞,全球各国都会在经济和环境两方面受益。   氢能是一种储量丰富、可再生且无污染的清洁能源,氢也是地球上最丰富的元素之一,大部分存在与水中。然而,要实现氢能的应用——比如燃料电池——还需要纯净的氢源。要想氢能经济能够实现,必须开发更加廉价和高效的水解制氢方法。现在的技术成本高且能耗大。   美国桑地亚国家实验室称,目前为汽车加注一加仑的汽油等效于加注14500加仑未压缩氢气。同时,制氢的效率也很低。但是据美国能源与可再生实验室称,氢气的内能约为汽油的三倍,这足可以补偿其效率上的损失。   为什么这么急着开发氢能源呢?毕竟混合动力汽车已经实现。而且美国政府已经拨款110亿美元用于电动车的研发,致力于到2015年使100万辆电动汽车上路行驶。   答案是氢用于燃料电池中时,其发电的唯一副产物是水蒸气。而且,根据华尔街日报的报道,氢燃料电池汽车可以行驶240公里,远强于纯电动汽车的100公里行驶里程。氢燃料电池车可以在3分钟内加满氢气,而电动车需要充电一个晚上。   那么现在的困难在哪呢?首先,美国政府的研究重心是降低氢动力汽车的成本,但明年对于氢燃料电池车的预算将削减7亿美元。   其次,一个基本的问题就是如何将氢从水中分离出来。基本自然定律规定了制氢所需的能量要高于燃料电池产生的功率。如果化石燃料用于制氢,将会释放更多的污染物。   好消息是丰富的页岩气资源可以用来制氢。天然气产生的排放物相当于煤燃烧排放物的一半。问题是需要大量的天然气来隔绝氢气,这样有旁观者不禁要说,直接在传统的发动机中用天然气做燃料岂不是更加方便。   另外,氢气的储存是很难的。美国能源部认为燃料电池汽车商业化的当务之急就是要解决储氢问题。除了储氢之外,还需要开发管道等基础设施来运输氢气。而输送氢气的管道成本要比天然气管道贵30%   美国可再生能源实验室电动车与氢能系统主任SusanHock提到,人们都知道氢能很有吸引力——我们可以挣脱对化石燃料的依赖,从而在车用和家用能源上变得更加独立,而且唯一的排放物是纯净水。但是氢气需要制取、分布和储运。   她接着提到,混合动力汽车将作为氢能经济过渡的桥梁。混合动力汽车将减少石油消耗,但是由于对石油整体的需求会增加,长期的解决办法必须更加依赖与石油的替代品。汽车公司都在朝这个方向努力。   为刺激氢燃料电池车商业化,我们还需要做更多的研究工作。目前已经可以看出,尽管在适当的时候,氢能经济将赶超电动车,从而诱导更多的研究和部署工作,燃料电池车已经紧随当前过渡狂热的电动汽车之后了。