氢燃料电池汽车的发展历史
氢能发展历程及燃料电池发展历程

18世纪
△1789年--Jan Rudolph Deiman和Adriaan Paets van Troostwijk使用 静电起电器产生的电通过莱顿(Leyden)罐中进行首次水电解。
△1800 年--威廉尼克尔森(William Nicholson)和安东尼卡莱尔 (Anthony Carlisle)利用伏打电池分解水成氢和氧由电解。
△ 1700年--法国化学家尼古拉斯·莱默里(Nicolas Lemery, 1645~1715年)表明,硫酸/铁反应中产生的气体在空气中具有爆炸 性。
18世纪
△ 1755年--英国化学家、物理学家约瑟夫·布莱克(Joseph Black, 1728年~1799年)确认存在不同的气体并有不同的潜热。
△1800年--约翰·威廉·里特(Johann Wilhelm Ritter)用一组重新排 列的电极重复实验,以分别收集两种气体。
19世纪
△1801年---法国科学院院士、皇家学会会员汉弗莱·戴维 (Humphry Davy,1778~1829年)初提燃料电池的概念。
△1806年--法国发明家弗朗索瓦·伊萨克·德·里瓦兹 (FrançoisIsaac de Rivaz)建造了de Rivaz发动机,这是第一台由氢和 氧的混合物驱动的内燃机。
△1897年--法国物理学家,化学家保罗·萨巴蒂埃(Paul Sabatier, 1854~1941年)通过发现萨巴蒂埃反应促进了氢化的应用。萨巴蒂埃 二氧化碳还原系统是使二氧化碳加氢反应还原为水和甲烷,反应温 度为177~527摄氏度,反应过程为放热反应。化学反应式为:
19世纪
△1849年--欧仁·波登(Eugene Bourdon)发明了布尔登量规 (Bourdon gauge,弹簧管压力计)。
燃料电池概述

燃料电池概述随人口增长和人类生活方式的改变,对能源的需求量日益增加。
根据IEA (International Energy Agency)2016年的报告,2040年全球的能源消耗量将增加到2012年的1.5倍。
因此,发展清洁,可再生的能源十分重要。
与此同时,另一个人类面临的难题是地球上这些不可再生的化石燃料其储量有限。
经过科研技术人员多年努力,不同的清洁能源例如太阳能,风能,化学转化能源等相继获得发展和应用。
其中以氢气为燃料的燃料电池凭借清洁无污染、能量转化效率高等优点受到高度关注。
1、燃料电池发展历史燃料电池最早的原型装置是在1839年由英国的William Robert Grove发明。
但受制于当时的技术瓶颈及内燃机的大放异彩,燃料电池造价昂贵且耐久性差,并没有得到人们过度的关注。
伴随着人类对于石油将会枯竭的恐惧,以及1980年后Dupont公司发明的含氟高分子电解质膜Nafion使得质子交换膜燃料电池的耐久性得到较大幅度的提升,燃料电池作为下一代清洁能源的强有力候选再一次吸引广大关注。
在过去的二十年,降低成本和性能提升方面的突破使得燃料电池在和传统能源比较时更具竞争力。
越来越多的燃料电池在各个领域得到应用。
2005年以来日本政府推出面向家庭的燃料电池ENE·FARM,截至2018年3月,该项目已经部署了超过二十万套家用燃料电池设备,实现了家用燃料电池的商业化。
燃料电池汽车(Fuelcellvehicle,FCV)的发展同样引人注目,自丰田2014年发布全球首辆FCV “Mirai”以来,本田、日产、宝马、通用、现代等全球知名汽车厂商近年来竞相推出各自的FCV,不禁让人联想燃料电池汽车的时代已经到来。
2、燃料电池的分类燃料电池通常根据电解液的种类或者燃料种类进行分类。
燃料电池的类型主要有质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)、碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC)、磷酸燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)、固态氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)。
氢燃料电池的发展及其应用前景展望

氢燃料电池的发展及其应用前景展望随着能源与环境问题的日益凸显,氢燃料电池技术作为一种清洁、高效、可再生的新型能源技术逐渐受到广泛关注。
氢燃料电池技术是将氢气和氧气通过化学反应产生电能的技术,具有高效、环保、无噪音、无废气排放、可持续等优点,在汽车、船舶、电力等各领域都有广泛的应用前景。
本文将探讨氢燃料电池的发展历程、技术特点以及应用前景展望。
一、氢燃料电池的发展历程氢燃料电池技术最早是在1839年被英国科学家W. Groves首次提出。
20世纪60年代,氢燃料电池技术开始被应用于太空航天领域,美国NASA成功应用氢燃料电池驱动宇航器进行长时间任务。
20世纪90年代,随着国际上对环境污染的重视以及对传统燃料能源日益减少的担忧,氢燃料电池技术逐渐被重视,各国纷纷投入大量资金用于氢燃料电池的研发和应用。
目前,世界上已经投入大量资金进行氢燃料电池的研发和应用,在汽车、船舶、电力等领域都已经实现了相当规模的应用。
二、氢燃料电池技术特点1、高效、环保氢燃料电池利用水和氢产生电能,不需要使用石油、煤炭等传统燃料,可以有效减少二氧化碳等有害气体的排放,是一种清洁、环保的能源。
同时,由于氢燃料电池产生电能的原理是一种化学反应,因此其能量转化效率高,相比于传统燃料电池,可以更有效地利用能源、节约能源成本、提高能源利用率。
2、无噪音、无废气排放氢燃料电池产生电能的过程中没有燃烧产生,因此无噪音,适用于需要安静环境的领域,如医院、学校等。
同时,在能源转化过程中不会产生任何废气排放,因此无需消耗能量来排放废气,有效避免了废气污染,也有利于环保。
3、可持续、安全氢燃料电池技术可以从各种可再生能源中获取氢气,如太阳能、风能、水能等,因此其氢源可以说是无限的,具有可持续性。
另外,由于氢气是一种非常轻的气体,氢燃料电池不会产生任何较重的有害气体,也不会产生对人体有害的废物物质,因此在使用上更加安全可靠。
三、氢燃料电池的应用前景展望1、汽车汽车是氢燃料电池应用最具有代表性的领域。
“燃料电池电动汽车”教案讲义

燃料电池具有如下缺点:
价格高 目前质子交换膜燃料电池的价格虽然
已有所降低,但是要达到30-50美元/kW 的目标还需要一段时间的努力。
贵金属催化剂 铂的用量虽然已降低,但是距0.1-
0.2mg/ 还有段距离。 燃料的限制
目前车用的燃料电池主要是质子交换 膜燃料电池,它们只能用纯氢作燃料。
燃料电池分类
目前有上车历史的燃料电池主要为以下三 种:
碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC) 磷酸型燃料电池(Phosphoric Acid Fuel
Cell,PAFC) 质子交换膜燃料电池(Proton Exchange
Membrane Fuel Cell, PEMFC)
AFC,PAFC,PEMFC三种 燃料电池的发展概况
燃料电池的发展趋势
燃料电池发展的第一课题是降低成本, 第二是选择材料,第三是提高性能。 降低成本主要是因为材料的价格很高。 车载用50kw系统仅氟高分子膜就要花费近 7400美元。另外, 在电池单元的电极中使用的白金催化剂也 是高成本的材料之一。50kw的系统中白金 催化剂就要花费将近5000美元。 燃料的选择:燃料采用氢后,重整器 部分的成本可以减免,系统得以简化。氢 的储存则采用储氢合金或者高压储气罐。
燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂 中的化学能通过电极反应直接转化为电能 的发电装置。它平时将燃料(如氢气、甲 醇等)和氧化剂(如氧气)分别作为电池 两极的活性物质保存在电池的本体之外, 当使用时连续通入电池体内,使电池发电。 燃料电池本体由质子交换膜,膜电极, 集流板三部分组成。
燃料电池实质上是电化学反应发生器,它 的燃料主要是氢气。 反应机理是将燃料中 的化学能不经燃烧而直接转化为电能。电 化反应步骤为:经增湿后的氢气和氧气分 别进入阳极室和阴极室,经气体电极扩散 层扩散,到达催化层与质子交换膜的界面, 分别在催化剂作用下发生氧化和还原反应。
燃料电池汽车发展史

燃料电池汽车发展史
燃料电池汽车是一种新型的环保汽车,其原理是利用氢气与氧气反应,产生电能来驱动汽车。
燃料电池汽车的发展历史可以追溯到19世纪初,当时科学家们已经开始研究燃料电池的基本原理。
20世纪50年代,美国国家航空航天局开始研究燃料电池在航天领域的应用,但直到20世纪90年代,燃料电池汽车才开始进入商业化阶段。
当时,日本的丰田、本田等汽车制造商开始尝试开发燃料电池汽车,并相继推出了丰田Mirai和本田Clarity等车型。
近年来,由于环保和能源安全的压力不断增加,各国政府和汽车制造商纷纷加强了对燃料电池汽车的研发和推广。
目前,燃料电池汽车已经在全球范围内得到了广泛的推广和应用,成为了未来汽车发展的重要方向之一。
尽管燃料电池汽车的技术和成本还有待提高,但随着绿色能源的不断普及和经济效益的逐渐显现,燃料电池汽车有望成为未来汽车发展的主流趋势,为人类创造更为环保、高效的交通方式。
- 1 -。
新能源汽车发展历史

新能源汽车发展历史中国新能源汽车产业始于21世纪初。
2001年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。
“十一五”以来,我国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。
2008年,新能源汽车在国内已呈全面出击之势。
2008年成为我国“新能源汽车元年”。
2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长,1-12月新能源乘用车销售899台,同比增长117%,而商用车的新能源车共销售1536台,1-12月同比下滑17%。
2009年,在密集的扶持政策出台背景下,我国新能源汽车驶入快速发展轨道。
虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微,但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。
2009年1-11月,新能源乘用车销量同比下降61.96%,至310辆。
2009年1-11月,新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长178.98%,至4034辆。
相比在乘用车市场的冷遇,“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。
2010年,我国正加大对新能源汽车的扶持力度,2010年6月1日起,国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。
2010年7月,国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。
选择5个城市进行对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。
2011-2015年开始进入产业化阶段,在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。
2016-2020年,我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。
2012年5月,为加快培育发展新能源汽车,新能源汽车项目每年将获10-20亿元资金支持。
2012年4月18日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,会议决定争取到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆;2015年当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至每百公里6.9升,到2020年降至5.0升;新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平。
中国氢能源发展历史

中国氢能源发展历史当下,氢能作为全球公认最清洁的能源之一,被列为实现脱碳的重要途径。
事实上,人类对于氢能的探索由来已久,最早可追溯至500多年前,今天就带大家一起来探秘氢的“前世今生”。
16-18世纪氢被发现——1520年,瑞士医生、炼金术士、非宗教神学家和德国文艺复兴时期的哲学家Paracelsus(帕拉塞尔苏斯)通过将金属(铁、锌和锡)溶解在硫酸中,观察到了氢的存在。
氢被认知——1625年,Johann Baptista van Helmont(詹·巴普蒂斯塔·范·赫尔蒙特)首次对氢进行了描述,并使用“Gas”一词。
氢被命名——1783年,法国化学家先驱、近代化学之父Antoine Lavoisier(安东尼·拉瓦锡)为其命名为氢-hydrogen(hydro=water,genes=born of)。
第一次应用/飞上蓝天——1783年,工程师Jacques Charles(雅克·查尔斯)用波义耳的方法制造氢气,并和助手罗伯特兄弟实现了第一次无人氢气球飞行。
首次人工制氢——1784年,Lavoisier Meusnier(拉瓦锡·默斯尼埃)发明铁-蒸汽工艺,通过使水蒸气在600℃的炽热铁床上流过而产生氢气。
首次电解水——1789年,Jan Rudolph Deiman (简·鲁道夫·戴曼)和Adriaan Paets van Troost (阿德里安·帕茨·范·特罗斯特)使用静电起电器产生的电通过莱顿罐进行首次水电解。
19-20世纪燃料电池概念诞生——1801年,法国科学院院士、皇家学会会员Humphry Davy (汉弗莱·戴维)初提燃料电池的概念。
第一个氢燃料电池——1839年,英国法官和科学家William Robert Grove(威廉·罗伯特·格罗夫)开发并制作了首个燃料电池-格罗夫电池,他因此被称为燃料电池之父。
氢能源技术的发展历程

氢能源技术的发展历程近年来,氢能源技术备受关注,被誉为解决能源和环境问题的重要途径。
本文将从氢能源的定义、发现、发展历程、应用领域以及前景展望等方面,对氢能源技术的发展历程进行探讨。
首先,我们先来了解一下氢能源的定义。
氢能源是指以氢气作为燃料或媒介,在适当的条件下产生动力或制备其他能源的能源形式。
氢气具有高燃烧效率、无污染排放、能源储存密度大等优点,被认为是一种理想的能源形式。
氢气的发现可以追溯到1766年,当时英国科学家亨利·卡文迪什在实验中发现了氢气。
随后,法国化学家拉瓦锡进一步研究了氢气的性质和特点,并将其命名为“氢”。
19世纪末至20世纪初,随着化学工业的发展,氢气被广泛应用于气球和气体照明等领域。
随着对环境问题的日益重视和对传统能源枯竭的担忧,人们开始寻求替代能源的新途径。
氢能源由于其高效、清洁的特点,渐渐成为了国际能源领域的研究热点。
20世纪70年代,美国国家航空航天局(NASA)开始探索利用氢气作为燃料的航天飞机引擎。
此后,各国相继投入了大量的研究和开发,推动了氢能源技术的进一步发展。
在氢能源技术的发展过程中,主要经历了三个阶段。
第一阶段是氢能源的生产和储存技术。
生产氢气的方法主要包括水电解和化石燃料重整等。
储存氢气的方式涵盖了压缩、液化和吸附等多种方法。
在这一阶段,科学家们解决了氢气生产和储存等关键问题,为氢能源技术的发展奠定了基础。
第二阶段是氢能源的利用技术。
氢气可以直接燃烧或与氧气反应产生水,释放出大量的能量。
此外,氢气还可以通过燃料电池转化为电能和热能。
燃料电池具有高效能转换、零排放等特点,被广泛应用于交通运输、家庭能源和工业领域。
随着燃料电池技术的不断改进和成本的降低,氢能源得到了更广泛的应用。
第三阶段是氢能源的综合应用。
氢能源不仅可以作为燃料供应能量,还可以用于合成氨、甲醇等化工原料,制备合成燃料和化学品。
此外,氢能源还可以与可再生能源相结合,形成新的能源系统,实现能源的可持续发展。
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氢燃料电池汽车的发展历史
氢燃料电池汽车,是一种使用氢气为燃料,通过燃料电池将氢气转化为电能,驱动电动汽车的一种新型汽车,其具有零排放、续航里程长、加注方便等优点,被誉为又一代交通工具的未来方向之一。
下面将为大家介绍氢燃料电池汽车的发展历史。
氢燃料电池汽车的发明可以追溯到19世纪。
在1801年,意大利科学家阿尔奇多·伏打发现了电解水后可以产生氢气和氧气。
以后,科学家们通过不断研究,掌握了将氢气和氧气反应生成电能的技术,从而开创了燃料电池的基础。
20世纪60年代,
美国开始进行燃料电池的商业化研究,研究成果被广泛应用于航空、舰船、汽车及太空探索等领域。
当时,燃料电池几乎是一种高科技产品,技术难度很高,成本也很高。
随着技术的不断发展,燃料电池汽车得到越来越多的关注和投资。
1992年,美国加州大学戴维斯分校的研究者们成功发明
了第一款燃料电池汽车,并在接下来的几年中陆续推出了多款燃料电池汽车。
欧洲也在1998年推出了第一台燃料电池客车,德国则在2000年推出世界上第一款燃料电池轿车。
我国也开
始了燃料电池汽车的研究,2001年,我国成功研制出了第一
辆燃料电池公交车。
然而,燃料电池汽车的发展依旧受到了种种困难。
燃料电池存在的成本高、技术复杂、发动机动力低等问题制约了其在市场上的推广。
此外,氢气的储存、加注、配送以及安全管理等问题也是困扰燃料电池汽车发展的瓶颈。
这些困难也限制了燃料电池汽车的规模化生产和普及。
不过,随着科技的不断发展,燃料电池汽车正逐渐进入人们的视野。
2018年,国内多家车企相继推出了自主研发的燃料电池汽车,并开始在市场上进行销售。
随着氢燃料电池汽车的推广,氢气产业链也逐渐完善,推动着未来洁净能源的发展。
总之,氢燃料电池汽车的发展历史可以追溯到两个多世纪前,经过长时间的研究与开发,燃料电池汽车逐渐进入实用化、商业化阶段。
虽然面临着诸多困难和挑战,但是燃料电池汽车已经成为未来交通方式的重要组成部分,即将成为世界公认的主要能源之一。