氫能載具 - 维基百科
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这类載具把氢的化学能转换为机械能,是通过燃烧的内燃机中的氢或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。
使用氫為能源的最大好處是它能跟空氣中的氧,產生水蒸氣排出, ...
氫能載具
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氫能載具(Hydrogenvehicle),或稱氫燃料載具、氫動力載具,是使用氫燃料作為動力的載具。
這類載具把氫的化學能轉換為機械能,是通過燃燒的內燃機中的氫或通過在燃料電池中的氧與氫反應來運行電動機。
使用氫為能源的最大好處是它能跟空氣中的氧,產生水蒸氣排出,有效減少了其他石油燃料載具造成的空氣污染問題。
廣泛使用氫助長交通是在提議中的氫經濟的一個關鍵因素。
[1]除了道路車輛,列車、巴士、潛水艇和火箭已經在不同形式使用氫。
BMWHydrogen7
BMWHydrogen7的加氣口
Linde(英語:LindeAG)的液體氫氣箱
2008年展示的氫能飛機。
2007年的氫能自行車。
氫內燃載具(HICEV)是以一般內燃機為基礎改良而成是以內燃機燃燒氫氣(通常透過分解甲烷或電解水取得)及空氣中的氧產生動力,要實現並不困難,困難之處在於如何降低成本及達至安全,以及安全地解決氫氣供應、儲存的問題後才可以推出市場。
而氫燃料電池載具(Fuelcellvehicle-FCEV)是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力,再以電力推動電動機,由電動機推動載具。
目次
1氫燃料電池動力
1.1三個發展障礙
2氫內燃機動力
3產業發展
3.1量產原型車
3.2概念車
4參見
5參考文獻
6外部連結
氫燃料電池動力編輯
1960年代後期,RogerE.Billings製造了燃料電池的原型。
三個發展障礙編輯
馬自達RX-8轉子引擎氫能兩用車
在燃料電池氫能車的發展主要有三個障礙。
首先,氫的密度很低,就算燃料以液態形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶,在那些空間能夠儲存的能量十分有限,而氫能車比起其他汽車就十分受限。
而氫氣也不應該大量外溢到大氣層中,不然可能會破壞臭氧層。
有些研究已經用特別結晶體來儲存氫在較高密度的環境中,而且更安全。
另外一種方法是不儲存氫分子,而使用氫重組器來從傳統燃料如甲烷、汽油和乙醇,提取氫。
很多環保分子對此想法不感興趣,因為它依賴了化石燃料。
可是,這是有效的重組程序,而且避免了儲存及運送氫的難題。
使用重組過的汽油或乙醇來推動燃料電池,不但幾乎無空氣污染問題,能量轉換效率也比內燃機高(可有效減少二氧化碳排放)。
其次,製造在氫能車提供電力可靠燃料電池,耗資頗高。
科學家努力研究令燃料電池的成本盡量便宜,同時又有足夠硬度以抵受撞擊和震動這些車輛的基本問題。
燃料電池的設計大都脆弱,故不能在那些情況下保存。
加上很多設計都需要稀有物如鉑作為催化劑,令工作更順暢,而催化劑可能污染氫的純淨度,不利氫的提供。
第三個問題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。
它必須從化石燃料或其他能源提取,因此引起能量的流失(因為從其他能源到氫又回到能量的轉換並非百分百有效)。
過去常被討論的方案是發展新的核反應爐,提供高溫及電能,電解高溫水蒸氣的效率較高;但是新的核反應爐必許滿足「無核廢料問題」及「不維持就停止反應」的基本條件。
加拿大SolarHydrogenEnergyCorporation公司於2004年展示直接從太陽和水,透過金屬的催化劑,產生了氫的方法。
這或能使從太陽能轉成氫有一個便宜、直接、清潔的途徑。
[2]
氫內燃機動力編輯
本田FCXClarity(英語:FCXClarity)是氫燃料電池演示車,2008
氫內燃車和氫燃料電池車不同。
氫內燃車是傳統汽油內燃機車的帶小量改動的版本。
氫內燃直接燃燒氫,不使用其他燃料或產生水蒸氣排出。
這些車的問題是氫燃料很快耗盡。
載滿氫氣的油缸只能行駛數英里,很快便沒能量。
另一方面,各色各樣的方法正在研究以減少耗用的空間,例如用液態氫或氫化物。
1807年IsaacdeRivas製造了首輛氫內燃車。
可惜該設計甚不成功。
寶馬的氫內燃車有更多的力量,比氫燃料電池車更快。
寶馬的氫能車以三百公里每小時創下了氫能車的最高速記錄。
馬自達已在開發燒氫的轉子引擎。
該轉子引擎反覆轉動,故氫從開口在引擎內的不同部分燃燒,減少突然爆炸這個氫燃料活塞引擎的問題。
其他重要車輛生產商如通用汽車和DaimlerChrysler公司,投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。
產業發展編輯
多間公司都有研發氫氣車,資金有來自私人及政府,但福特汽車已經放棄,並將資源投放於純電動車上[3];雷諾-日產汽車在2009年宣佈停止研發氫氣車[4];通用汽車公司在2009年10月宣布減少在氫氣車的研發,原因是認為氫氣車距實用化還有相當距離[5]。
2009年,日產在日本發起新FCV計劃,之後在10月,日產、福特汽車、通用汽車、現代集團、豐田、戴姆勒、雷諾、起亞汽車發表聯合聲明,將研發燃料電池車,預計2015年完成。
2011年,現代集團發表其Blue2燃料電池車(FCEV),預計2014年推出。
2016年9月中國揚子江汽車集團實驗生產線[6]製造一台常溫常壓氫能儲存公車泰歌號,該實驗車已有部分商業運行能力,實驗車採用化學吸收劑將液態氫吸收混和其中,之後再用催化劑還原釋放,降低氫氣的危性和運輸成本,現有氫氣儲存有低溫和高壓儲存兩種,低溫需耗費大量電能和高壓鋼瓶價格造成成本提高,低溫儲存和高壓儲存仍有安全上的疑慮。
泰歌號實驗車的技術是程寒松教授在千人計劃中研發的「常溫常壓儲氫技術」,[7]可以利用現有加油站和石油輸送體系運輸,減少氫燃料在氫經濟的運送成本。
通用Sequel
BMWHydrogen7(英語:Hydrogen7),使用氫與汽油兩用內燃機,2007年限量生產上市(使用氫燃料時最遠行程為200km)。
本田FCXClarity(英語:HondaFCXClarity),使用氫燃料電池,2008年以出租車輛推出,預計2018年正式大量生產。
但2010年本田推出純電動車。
豐田Mirai,使用氫燃料電池,以2013年展出的FCV概念車為原型量產原型車編輯
氫燃料電池
上汽大通MAXUSEUNIQ7
菲亞特PandaHydrogen
福特汽車公司FocusFCV
通用汽車公司HydroGen3
現代汽車公司
SantaFeFCEV-Fuelcell
TucsonFCEV-Fuelcell
ix35FCEV-Fuelcell
NEXO
梅塞德斯-朋馳
A-ClassF-Cell
B-ClassF-Cell
大眾汽車
BoraHy-motion
TouranHy-motion
氫與汽油兩用內燃機
馬自達RX-8
氫與汽油兩用內燃機+電池動力
馬自達5
混合動力
日產汽車X-TrailFCHV
豐田FCHV概念車編輯
混合動力
摩根LIFEcar
Quark
揚子江汽車
泰歌號(常溫常壓系統)參見編輯
新能源車
混合動力車輛
純電動車
氫經濟
質子交換膜燃料電池
可再生能源商業化
地球暖化
溫室氣體
環境保護
能源主題
可再生能源主題
環境主題
污染
內燃機
電動機
燃料電池
柴油
生物燃油
汽車燃油經濟性
參考文獻編輯
^Aportfolioofpower-trainsforEurope:afact-basedanalysis(PDF).[2013-01-05].(原始內容存檔(PDF)於2016-04-07).
^CanadianGroupProducesHydrogenfromWaterUsingSolarEnergy.web.archive.org.2005-03-18[2020-08-19].
^"FordMotorCompanyBusinessPlan"(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),December2,2008
^Dennis,Lyle."NissanSwearsOffHydrogenandWillOnlyBuildElectricCars"(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),AllCarsElectric,February26,2009
^"TheHydrogenCarGetsItsFuelBack",(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)WashingtonPost,October17,2009
^中新网-武漢氫能車下線改寫時代規則.[2016-09-20].(原始內容存檔於2016-09-19).
^中國氫能創舉.[2016-09-20].(原始內容存檔於2018-03-12).
外部連結編輯
央視官方頻道-氫能新未來(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
新型燃料電池車「FCXクラリティ」の生産を開始(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
香港電台節目-我是地球兒選擇的時候(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
科學人雜誌:加滿氫再上路(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
供給氫動力的拖拉機/供給氫動力的拖拉機/Hydrogen-poweredtractor
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=氫能載具&oldid=68074236」
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