氢能性能卓越,氢燃料电池将结束内燃机时代

正对氢能的应用主要是通过氢燃料电池来实现的。氢燃料电池的工作方式从本质上不同于内燃机,氢燃料电池通过化学反应产生电能来推动汽车,而内燃机车则是通过燃烧产生热能来推动汽车。由于燃料电池汽车工作过程不涉及燃烧,因此无机械损耗及腐蚀,氢燃料电池所产生的电能可以直接被     

什么是混合动力车辆

<正>混合动力车辆是使用多种能源动力的道路车辆,使用内燃机、电动机、电池、氢气、燃料电池等技术。目前的混合动力车多数以电动机推动,能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电,但是消耗汽油较少,而加速表现却较佳,被视为比普通由内燃机引擎发动的车辆较为环保。     

什么是燃料电池汽车

<正>燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能获得的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,同时燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。近几年来,燃料电池技术已经     

氢能知识系列讲座(8)氢燃料电池汽车

一氢燃料电池车如何工作氢燃料电池车是利用燃料电池发出的电力驱动电动机,带动汽车行驶,所以,它是一种电动汽车。一次加氢后,燃料电池车能跑的里程取决于车上所     

燃料电池在车辆中应用的技术难关

近年来,人们对能源匮乏和环境污染问题日益重视,使得燃料电池汽车的研究开发成为汽车行业的热点。阐述了燃料电池汽车的结构及质子交换膜燃料电池(PEMFC)是燃料电池汽车动力源的首选;对燃料电池汽车目前存在的技术难关及发展形势进行了综述。最后,预测随着燃料电池技术的进步,燃料电池最终将完全取代内燃机成为车辆动力装置。     

21世纪新能源之一——燃料电池

燃料电池是举世公认的21世纪绿色能源,也是继火电、水电、核电之后有可能成为工业大规模生产的第四种电力。燃料电池是一种化学电池,以氢、甲醇、乙醇、天然气、煤气、液化石油气、肼等可燃气体或液体为原料,故而得名“燃料电池”。其工作原理与普通的锰干电池、铅蓄电池相似,是利用燃料氧化反应时释放的能量直接将其转换成电能,所不同的是燃料电池的反应物———燃料和氧化剂(空气和氧)可以连续不断地供给电池,反应产物可以连续不断地从电池中排出,同时连续不断地输出电能和热能。实际上,燃料电池是应用电解水产生氢和氧的逆过程来达到发电…     

氢燃料电池汽车技术、经济、环境研究现状及展望

氢燃料电池汽车是指以氢气为燃料,装有基于燃料电池的系统,通过燃料与抗氧化化学能的电化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。相比于传统的内燃机汽车,氢燃料电池汽车具有高效率,零排放、低噪音、里程长和加注快等不可比拟的优势。本文梳理了现有文献中氢燃料电池汽车的研究现状,对氢燃料电池汽车从技术瓶颈、经济效益、环境影响三个纬度进行了评估,从技术-经济-环境三个层面对氢燃料电池汽车的研究进行了展望,并提出了未来的主要研究方向。     

有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析

对C6H6/C6H12-LaNi5/LaNi5H6-H2组成的浆液储氢体系的储、放氢过程进行了能量衡算,提出了两种车载氢源系统的概念设计:随车脱氢和随车加氢-脱氢系统。考察了两种车载氢源系统的脱氢转化率和系统运行过程中放出的废热利用率对整个车载氢源系统热效率的影响,并就两种车载浆液氢源系统与氢内燃机或燃料电池构成的氢能汽车动力系统的能效进行了评估。研究表明,无论是采用氢内燃机还是燃料电池作为氢能汽车的动力驱动方式,车载浆液氢源系统在能效上是经济、可行的。     

氨氢燃料电池研究开发现状

预计到2045年世界氢燃料汽车市场占有率将达到95%。2020年中国燃料电池车辆将达到10000辆;2030年,燃料电池车辆保有量达到200万辆。中国有望成为全球最大的燃料电池汽车市场。氢燃料电池汽车面临的最大困难是氢燃料运输/使用的安全性、基建设施的建立和完善等。选择氨作为载体,易于使用,最方便替代氢。作为氢载体的氨的利用工艺是把氨运到加氢站变换成氢,用于搭载固体高分子型燃料电池汽车(FCV)的燃料。日本由多家研究单位和企业组成氨氢站团队开发了氢供应量1m~3/h(标准)的氨分解装置、氨除去装置、氢精制装置。用这些装置组合成氨分解/高纯度氢供应系统,可制造FCV氢燃料。下一步将进入氢供应量10m~3/h(标准)的氨分解/高纯度氢供应系统验证实验。以色列开发的氨氢燃料电池项目在中国寻求合作伙伴。澳大利亚开发出一套基于金属薄膜的"氢-氨"转换新技术,解决了氢气长途运输难题。建议国家有关方面组织联合攻关,研发我国的氨氢燃料电池汽车。     

天然气汽车发展现状及趋势

在能源结构优化、环境污染控制、气候变化约束的驱动下,天然气汽车具有较高的发展潜力。天然气汽车动力源主要有4种形式:压缩天然气(CNG)单一燃料发动机(燃料是天然气或天然气掺氢)、CNG汽油两用燃料发动机、CNG柴油双燃料发动机、液化天然气(LNG)发动机。天然气汽车主要应用于我国交通运输行业营运车辆,主要以CNG汽车、CNG/汽油两用燃料汽车的形式在出租车中应用;以CNG汽车形式在公交车中应用;以LNG汽车形式在重卡中应用。天然气汽车未来应该大力发展LNG重卡;保持CNG公交客车比例,并推动气电混合动力公交的发展;将两用燃料出租车逐步替换为CNG汽车。发展天然气汽车对我国能源结构优化、交通运输节能减排具有重要意义。     

氢燃料是汽车能源的一种终极解决方案

正2018年11月15～16日,以"协同发展推动能源革命"为主题的第一届中国张家口氢能与可再生能源论坛在张家口举行。氢燃料电池汽车与储能电池汽车在未来可以协同发展,氢燃料是汽车能源的一种终极解决方案,具有广阔前景。可再生能源是推动我国经济发展的一种内生需求。中国改革开放     

氢能知识系列讲座(7)氢内燃机和氢燃料

氢气的常规利用方式主要是两种,一种是通过电化学方法,利用我们前两讲介绍的"燃料电池"将氢的化学能变为电能和热能;另一种方式是通过热化学方式,即燃烧氢,将化学能变成热能或动能。例如,用锅炉将氢能变成热能,用"内燃机"将氢能变成动能。本讲就是介绍氢内燃机。"内燃机"是一种动力机械,它是通过燃料在汽缸内燃烧,将放出的热能直接转换为动力的热力发     

日本科学家预言:燃料电池将引发新世纪能源革命

一种利用氢与大气中的氧发生反应，从而产生电能的“燃料电池’，极有可能将在21世纪引发一场‘能源革命’．在位于东京都港区的东京燃气公司的一个研究室，20名研究人员正将独自开发的制氢装置与德国西门子公司生产的燃料电池进行组合，进行以引进家庭为目的的稳定性及耐...     

基于专利计量的氢燃料电池技术研究

作为未来颠覆性技术的重要技术方向,发展氢燃料电池技术对稳定能源供给、改善能源结构、推动低碳发展、提升国际竞争力和科技创新实力、促进生态文明建设等方面,都具有非常重要的意义。本文在已有研究的基础上,综合运用专利计量、技术生命周期的方法,对氢燃料电池专利从时间序列、技术生命周期、区域分布、技术方向等总体情况进行计量分析。研究发现:氢燃料电池专利数量呈先上升后下降趋势;日本、美国、中国、韩国是氢燃料电池的主要技术来源国;固体聚合物燃料电池、固体聚合物电解质电池、电池隔离器等技术是氢燃料电池技术的主要研究方向;丰田是氢燃料电池专利最主要的申请机构,其相对优势技术依次为燃料电池车(X21-A01J)、牵引电池(X21-B01A)、燃料电池控制(X16-C09)等。     

氢燃料电池牵引车动力系统匹配设计

目前,国家对能源战略转型,对“碳达峰、碳中和”的规划,从政策和能源战略层面鼓励和支持氢燃料电池汽车发展。根据氢燃料电池牵引车在港口的应用场景,确定整车总体设计需求,深入研究整车动力系统构架方案,动力系统的动力性仿真计算及校核,电机和变速箱、氢燃料电池系统等零部件的选型,研发一款氢燃料牵引车动力系统完整方案,为氢燃料牵引车设计提供参考。     

第六讲 洁净的氢能

氢作为燃料，是地球上最洁净的可再生能源。氢用于交通、动力、热能的生产中，不仅燃烧后没有CO、CO2、SO2、烟尘等各种有害物质，而且具有高效率和高效益。例如超音速飞机使用氢燃料要比使用石油燃料的效率高38％，氢内燃机效率约为汽油内燃机效率的2.5倍，氢燃料电池电站是目前所有发电方法效率最高的，而在加热催化器中的热效率几乎达100％，     

汽车新能源——氢燃料电池

汽车是人们生活中的重要交通工具 ,而汽车排放的尾气又是造成日益严重的环境污染的重要原因 ,为此 ,人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年的精心研究发现 ,用氢燃料电池作汽车动力无污染环境的主要成分。因此 ,使用氢燃料电池的汽车才是名副其实的“绿色燃料”汽车。据报道 ,在冰岛政府的支持下 ,戴姆勒 -克莱斯勒公司和壳片公司1 999年 2月 1 7日公布了把这个岛国变为世界上第一个“氢经济”的国家计划——最终用无污染的氢能源取代所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前 ,德国已经陆续推出了各种燃氢汽车。过去人们总以为…     

燃料电池知识——燃料电池的工作原理

燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。燃料电池发生电化学反应的实质是氢气的燃烧反应。它与一般电池不同之处在于燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是起催化转换作用。所需燃料（氢或通过甲烷、天然气、煤气、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取）和氧（或空气）不断由外界输入，因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的装置。[第一段]     

燃料电池可以作为汽车动力

以燃料电池为动力的小型汽车经济性比燃用汽油的汽车提高50%,而且废气排放几乎可以忽略。固体聚合电解质燃料电池(SPE 燃料电池)没有因液态电解液而引起的泄漏、腐蚀等问题,只需常规的操作,也能避免意外中可能引起的事故,以及防止电解液溅出,在这些方面,显示极好的特性。用于 SPE 电池的电解质是一种经过磺化处理,具有传导氢离子能力的类似聚四氟乙稀薄膜的固态薄片。由于是固体材料,在氢与氧反应之间就形成一个屏障,以得到较高的电效率。     

氢气储存利用技术

正氢气储能可看作是一种化学储能的延伸,其基本原理就是将水电解得到氢气和氧气。以风电场制氢储能技术为例,当风电充足但无法联网、需要弃风时,利用风电将水电解制成氢气(和氧气),将氢气储存起来;当需要电能时,将储存的氢气通过不同方式(内燃机、燃料电池或其他方式)转换为电能输送上网。通常所指的氢气储能系统是电-氢-电的循环,且不同于常规的锂电池、铅酸电池。其前端的电解水环节多以功率(kW)