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氫能源是什么能源 氫燃料的原理及應(yīng)用

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隨著化石燃料耗量的日益增加,其儲(chǔ)量日益減少,終有一天這些資源、能源將要枯竭,這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲(chǔ)量豐富的新能源。氫正是一種在常規(guī)能源危機(jī)的出現(xiàn)和開發(fā)新的二次能源的同時(shí),人們期待的新的二次能源。下面,我們就來詳細(xì)了解下氫能源是什么能源,希望對你有幫助!

氫能源是什么能源
氫能源是什么

氫能是一種二次能源,它是通過一定的方法利用其它能源制取的,不像煤、石油、天然氣可以直接開采。

氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
燃燒性能好、耗損少、無毒、無污染、多種形態(tài)、利用率高、減少溫室效應(yīng)等。
缺點(diǎn)
制取氫能的成本高昂,很難被大規(guī)模利用;氫的貯存和運(yùn)輸要求都很嚴(yán)格。
氫能源是可再生能源嗎

氫能屬于可再生能源,工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉(zhuǎn)化制氫等。

氫能源是清潔能源嗎

MAIGOO了解到氫氣是清潔能源。氫氣燃燒后產(chǎn)物是水,沒有污染,而且本身也是無毒,所以是清潔能源。

氫能源的原理

氫能源的原理是氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生熱能,利用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)將這些熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,由于燃燒后的生成物是水,可以將這些水回收再分解成氫氣和氧氣,進(jìn)行重復(fù)利用。

氫能主要的應(yīng)用領(lǐng)域

  • 電力方面
    氫能作為多功能載體,可以實(shí)現(xiàn)可再生能源體系的整合,不僅用于清潔發(fā)電,還能平衡電力需求和可再生能源之間的波動(dòng)。
  • 供暖方面
    通過與天然氣混合,無需對原有的基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行多少調(diào)整,就能提供靈活連續(xù)的熱能電能,氫能源進(jìn)而有望取代傳統(tǒng)化石燃料。
  • 原材料領(lǐng)域
    氫作為工業(yè)原料已在我國多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,如車用氫燃料電池、燃料電池分布式電站及固定電站等。
  • 航空領(lǐng)域
    氫能在飛機(jī)上的應(yīng)用有以下四種途徑:直接在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒;通過燃料電池用于推進(jìn)或非推進(jìn)能源系統(tǒng);燃料電池和燃?xì)廨啓C(jī)的混合動(dòng)力組合;氫基合成燃料。
  • 氫動(dòng)力汽車
    氫燃料電池汽車是氫能高效利用的最有效途徑,當(dāng)前全球多個(gè)國家都在積極布局氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈。
  • 氫能冶金
    氫能冶金是金屬冶煉行業(yè)碳減排的一種重要途徑,maigoo了解到目前的研發(fā)應(yīng)用主要集中在鋼鐵領(lǐng)域。
氫能源動(dòng)力汽車
氫能源動(dòng)力汽車工作原理

以氫氣為動(dòng)力的汽車,其發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是:令氫氣在兩個(gè)電極之間發(fā)生分解生成質(zhì)子,質(zhì)子和氧氣在陰極反應(yīng)生成水,電子則被電極中間的介質(zhì)所捕獲,形成電流為發(fā)動(dòng)機(jī)提供能源。

氫能源動(dòng)力汽車的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
氫氣在燃燒的過程中,只排出水蒸氣而不是二氧化碳等污染性廢氣,既可以無限循環(huán),又不會(huì)污染環(huán)境。
缺點(diǎn)
氫燃料成本過高,且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照技術(shù)條件來說非常困難,因?yàn)闅浞肿臃浅P。瑯O易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。
氫能源汽車與氫燃料電池車的區(qū)別

氫燃料汽車是單一的提供清潔的可燃?xì)怏w的燃料汽車,類似于現(xiàn)在的天然氣汽車,只是相較于天然氣汽車更環(huán)保,有使用噪音更小等優(yōu)點(diǎn);而氫燃料電池汽車是指以使用氫燃料或者燃料電池的混合型動(dòng)力汽車。

氫能源動(dòng)力汽車有哪些品牌

目前只有三個(gè)品牌采用了氫能源,品牌是豐田、本田和現(xiàn)代。如今,該動(dòng)力品牌較少,可以持續(xù)關(guān)注。

氫能源燃料電池
氫燃料電池工作原理

氫氣通過燃料電池的正極當(dāng)中的催化劑(鉑)分解成電子和氫離子(質(zhì)子),其中質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜到達(dá)負(fù)極和氧氣反應(yīng)變成水和熱量,對應(yīng)的電子則從正極通過外電路流向負(fù)極產(chǎn)生電能。

氫電池的特點(diǎn)
無噪聲
燃料電池運(yùn)行安靜,噪聲大約只有55dB,相當(dāng)于人們正常交談的水平。
高效率
發(fā)電效率達(dá)到50%以上,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能,不經(jīng)過熱能和機(jī)械能的中間變換。
氫燃料電池的應(yīng)用
航天領(lǐng)域
在氫能源行業(yè),該企業(yè)主要為航天領(lǐng)域提供液氫貯罐、場內(nèi)液氫運(yùn)輸車和液氫輸送管道等服務(wù)。
汽車領(lǐng)域
燃料電池技術(shù)己經(jīng)獲得了飛速發(fā)展,形成了氫燃料電池以客車、重卡為主的商用車成主流市場。
船舶應(yīng)用
目前有兩個(gè)項(xiàng)目研究工作正有力地推進(jìn)氫燃料在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)船舶“零排放”的目標(biāo),助力水運(yùn)行業(yè)綠色健康發(fā)展。
氫電池和鋰電池區(qū)別
技術(shù)要求區(qū)別
鋰電池生產(chǎn)技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)鏈完善、可以批量化生產(chǎn)且生產(chǎn)成本低。而氫燃料電池制造難度較大,對于質(zhì)子交換膜、關(guān)鍵材料催化劑、雙極板等技術(shù)要求高。
續(xù)航里程區(qū)別
MaiGoo了解到氫燃料電池輕易可達(dá)600km以上,且提升空間大。而鋰電池的續(xù)航里程為400km左右,續(xù)航里程易受環(huán)境溫度制約,且會(huì)出現(xiàn)鋰電池老化現(xiàn)象。
安全性區(qū)別
氫氣密度極小,泄露后會(huì)以極快的速度進(jìn)行擴(kuò)散,達(dá)不到爆炸濃度;鋰電池汽車在發(fā)生碰撞后,極片短路會(huì)產(chǎn)生大量的熱量引燃電池材料,導(dǎo)致汽車火焰難以撲滅。
加氫站
加氫站是什么意思

加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的燃?xì)庹荆钤绲臍錃饧幼⒄疽苍S可以追溯到1980年代位于美國Los Alamos的加氫站。

加氫站的氫氣多少錢一公斤

市場中的氫氣價(jià)格在60元每公斤左右,其價(jià)格相對于汽油來說,相對較高。但目前的氫能源有一定補(bǔ)貼,補(bǔ)貼之后的氫氣價(jià)格在原基礎(chǔ)上下調(diào)1/3左右。

一公斤氫氣跑多少公里

平均1kg氫氣,可供車輛行駛100公里左右。能行駛這么遠(yuǎn),是因?yàn)樗哪芰棵芏却螅覛淙剂想姵?電機(jī)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率更高。

氫能源的關(guān)鍵技術(shù)和瓶頸
關(guān)鍵技術(shù)

可再生能源制氫的關(guān)鍵核心技術(shù)是高效的電解水制氫技術(shù)。電解水制氫就是在直流電的作用下,通過電化學(xué)過程將水分子解離為氫氣與氧氣,分別在陰、陽兩極析出。

瓶頸
技術(shù)瓶頸
目前制氫的效率很低,同時(shí),氫燃料電池的主要原材料碳紙、催化劑等依靠進(jìn)口。
產(chǎn)業(yè)瓶頸
氫氣的供應(yīng)鏈體系不健全,國內(nèi)在用的加氫站大都是二、三級加氫站,儲(chǔ)氫量小。
成本瓶頸
電堆的催化劑目前普遍采用貴金屬鉑,技術(shù)難度高,產(chǎn)業(yè)化程度不足,導(dǎo)致電池總體成本較高。
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