氢能的发展现状与应用前景论文
氢能源的发展现状与未来趋势探讨
氢能源的发展现状与未来趋势探讨氢能作为一种新型的清洁能源,正逐渐引起人们的关注。
目前,氢能源的发展现状已经逐渐从理论研究向实际应用转变,同时也展现出了较好的发展前景。
一、氢能源的发展现状1、氢能源产业链的逐步完善随着氢能源产业链的不断完善,氢能源产业慢慢展示出了比较成熟的发展趋势。
现如今,氢气的生产、贮存、运输、应用等核心技术已经越来越成熟。
首先是生产环节,目前氢气的生产主要包括电解水和天然气蒸汽重整两种方式。
其中,电解水生产氢气环保程度较高,也更符合当今社会的发展趋势。
其次是贮存环节,由于氢气具有极高的挥发性,因此需要特殊的贮存方式。
例如目前常用的贮存方式有储罐贮存、储存合金贮存等。
2、氢能源的应用范围逐步扩大氢气的应用范围主要包括氢能源车辆、氢能源燃料电池等领域。
在氢能源车辆领域,国内外车企纷纷投入到了新能源车的研发中。
在燃料电池领域,由于其具有较高的高效能源转化率和高可靠性,因此也逐渐被认为是具有广泛应用价值的能源形式。
目前,国内已经开始实施涉氢政策,先后出台了《关于支持燃料电池汽车产业发展的若干政策》《新能源汽车产业发展规划(2021-2023)》,这些政策也为氢能源的发展提供了充足的政策支持。
二、氢能源未来的发展趋势1、发展所面临的挑战目前氢能源发展所面临的主要挑战有两个,一是技术上的问题,二是成本问题。
特别是目前燃料电池的成本较高,还需要依靠一定程度的政策支持才能够实现商业化的运用。
另外,由于氢气的压缩和储存也需要一定的设备成本,因此制约了氢能源的推广。
但是,可以相信,随着技术的不断进步和应用范围的逐步扩大,这些问题也会逐步得到改善。
2、未来发展趋势总的来说,氢能源将成为未来能源领域的主要发展趋势之一。
首先是应用领域的不断扩大。
除了汽车和电力系统外,氢能源在航空航天、原子能科技、氢燃料电池供暖等领域的应用也有很大的潜力。
其次,随着技术不断进步,氢能源的成本也将不断降低。
目前,国内外各个汽车制造商纷纷研发了氢能源汽车,企业间的竞争也在逐渐加剧。
氢能发展前景与现状
氢能发展前景与现状引言随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,人们开始寻找替代传统石油、煤炭等化石燃料的可持续能源解决方案。
氢能作为一种清洁能源被广泛关注,其发展前景备受瞩目。
本文将探讨氢能的发展前景与现状,分析其优势以及面临的挑战。
1. 氢能的发展前景1.1 清洁能源需求增加随着全球对环境保护的重视程度不断提高,清洁能源的需求也越来越大。
氢能作为一种无污染、可再生的能源,具有极大的发展前景。
它可以替代传统燃料,减少二氧化碳等温室气体的排放,有助于改善空气质量和减缓全球气候变化。
1.2 能源转型战略许多国家正致力于能源转型,将传统的化石燃料逐渐替代为可持续的能源。
氢能作为一种理想的替代能源之一,被纳入到了许多国家的能源转型战略中。
例如,欧盟将氢能作为其能源系统的关键组成部分,计划在2030年前大规模推广氢能技术。
1.3 产业链全面发展氢能产业的发展涉及到整个产业链的各个环节,包括氢能生产、储存、分配和利用等。
随着技术的进步和成本的下降,氢能产业链逐渐完善,相关产业也得到了快速发展。
各国纷纷投入巨额资金用于氢能技术研发和产业化应用,为氢能的全面发展奠定了坚实的基础。
2. 氢能的现状2.1 技术创新与成熟氢能技术经过多年的发展和研究,已经取得了重大突破。
各种氢能技术,包括氢燃料电池、氢制氨、氢燃料汽车等已经逐渐成熟,并在一些地区得到了广泛应用。
例如,日本在氢能技术方面取得了很大的突破,已经建立了完善的氢能基础设施和供应链。
2.2 应用领域拓展氢能不仅可以用于交通运输,还可以广泛应用于建筑、工业生产等领域。
氢能在建筑领域的应用主要体现在供热、供暖和发电等方面,可以替代传统的煤炭和天然气等能源。
在工业生产方面,氢能可以作为原料使用,例如在钢铁、化工等行业的生产过程中,用氢取代传统的煤炭,实现生产过程的清洁化。
2.3 面临的挑战氢能的发展也面临着一些挑战。
首先,氢能技术的成本仍然较高,限制了其在大规模应用中的推广。
我国氢能产业发展现状及趋势
我国氢能产业发展现状及趋势【摘要】氢能作为清洁能源之一,在我国能源转型中具有重要作用。
本文首先介绍了氢能产业的重要性和我国氢能产业发展的背景。
随后分析了我国氢能产业的现状和未来发展趋势,探讨了氢能在能源转型中的作用以及我国的政策支持。
重点讨论了氢能技术创新和应用推广的重要性。
展望了我国氢能产业未来的发展预期、在全球的定位以及发展方向。
通过本文的介绍,可以更深入地了解我国氢能产业的现状和未来发展方向,为我国能源转型和可持续发展提供参考和指导。
【关键词】氢能产业、发展现状、发展趋势、能源转型、政策支持、技术创新、应用推广、未来发展预期、全球定位、发展方向。
1. 引言1.1 氢能产业的重要性氢能产业在能源领域具有重要的意义。
氢能是清洁能源之一,其燃烧产生的唯一副产品是水,可以有效减少对环境的污染。
氢能具有储能和转化能源形式的特性,可以应对能源供应不稳定的问题,促进能源结构调整和绿色转型。
氢能技术的发展也可以带动相关产业的发展,推动经济结构升级,增加就业机会,促进经济可持续发展。
最重要的是,氢能产业的发展将提高我国的能源安全性,减少对进口能源的依赖,保障国家的能源供应。
发展氢能产业不仅符合我国的环境保护和能源安全需求,同时也为我国经济的可持续发展提供了新的动力和机遇。
加快氢能产业的发展,推动氢能技术的成熟和普及,对实现我国经济发展的可持续性和环境保护目标具有重要意义。
1.2 我国氢能产业发展的背景我国氢能产业的发展始于20世纪70年代,当时我国作为世界上最大的氢能生产国之一,开始大力推动氢能产业的发展。
随着经济的快速发展和环境保护意识的增强,我国政府逐渐意识到氢能作为清洁能源的潜力及重要性,于是逐步加大对氢能产业的支持和投资。
近年来,随着全球气候变化问题日益严重,我国政府更加重视氢能产业的发展,将其作为实现能源转型和可持续发展的重要手段之一。
在《中国制造2025》和《“十三五”规划》等政策文件中,我国明确提出要发展氢能产业,并将其列为战略性新兴产业之一。
氢能源发展前景论文
氢能源发展前景论文引言氢能源作为一种新兴的清洁能源,在近年来受到了广泛关注。
随着传统能源与环境问题不断突显,氢能源作为一种高效、环保、可持续发展的能源形式,被认为有着广阔的发展前景。
本文将从氢能源的来源、特点、应用以及发展前景几个方面进行探讨。
氢能源的来源氢气(H2)是氢能源的主要载体,其来源主要有两种途径。
一是通过水电解产生氢气,这是目前最常用的方法。
二是通过生物质和化石燃料加工等方式来获得氢气。
水电解产生氢气是一种常用且低碳的方式,通过将电能应用于电解槽中,可以将水分解为氢气和氧气。
而通过生物质和化石燃料加工来获得氢气,虽然能源转化效率较低,但可以利用已有的能源设施进行生产,相对较为便利。
氢能源的特点氢能源有着独特的特点,使其成为一种备受关注的能源形式。
首先,氢气是一种高效的能源储存介质。
相比于传统的电池储能技术,氢气可以更高效地储存和释放能量,从而实现能源的灵活调度和应用。
其次,氢气燃烧产生的唯一副产物是水,不会对环境造成污染。
这一点与化石燃料相比具有巨大的优势,能够有效减少温室气体排放,降低环境污染。
再者,氢气具有丰富的资源储量。
尽管目前氢气的生产成本较高,但氢气作为宇宙中最为丰富的元素之一,在地球上也广泛存在,因此其资源储量很大,并且具有可再生的特性。
最后,氢气在能源转换过程中的损耗较小。
通过利用氢燃料电池进行能源转换,可以实现高效的能量利用,减少能源转换过程中的能量损失。
氢能源的应用氢能源的应用领域广泛,涉及能源生产、储存、供应、交通等多个方面。
首先,氢能源可以应用于能源生产领域,实现清洁能源的产生。
通过利用可再生能源与水电解技术,可以产生清洁的氢气,从而为能源供应提供可持续的解决方案。
其次,氢能源可以应用于能源储存领域,解决能源调度的问题。
由于可再生能源的不稳定性,对于其能量的储存和分配一直是一个难题。
而氢气作为一种高效的能源储存介质,可以通过氢燃料电池实现能量的有效储存和释放。
此外,氢能源在交通领域也有着广泛的应用前景。
氢能源技术的发展与应用前景
氢能源技术的发展与应用前景随着全球对于可再生能源和清洁能源的需求不断增长,氢能源作为一种潜在的能源替代品备受关注。
本文将探讨氢能源技术的发展现状以及其在交通运输、能源存储和工业领域的应用前景。
一、氢能源技术的发展现状氢能源技术是利用氢气作为能源媒介的能源系统。
目前主要有两种生产氢气的方式,一种是通过水电解产生氢气,另一种是利用可再生能源发酵产生氢气。
相比传统化石燃料,氢气作为能源具有清洁、高效和可再生的特点,因此备受研究者和政府重视。
1.水电解技术水电解技术是最常见的生产氢气的方法之一。
该技术利用电流分解水分子,将水分子中的氧气和氢气分离出来。
由于水电解过程需要大量的电能,因此使用可再生能源如太阳能和风能等来提供电力是一个可行的解决方案。
目前,水电解技术已经达到了比较成熟的阶段,但是仍然需要进一步降低生产成本和提高能源利用效率。
2.可再生能源发酵技术可再生能源发酵技术是通过利用微生物的作用将有机物转化为氢气的方法。
这种方法主要包括生物质发酵和生物甲烷化两种方式。
生物质发酵是将生物质废弃物如农作物秸秆、木材等在微生物作用下转化为氢气。
生物甲烷化则是将有机废弃物如污泥、食品废弃物等在高温条件下进行微生物分解产生氢气。
可再生能源发酵技术具有废物资源化利用的优势,但是其规模化应用仍然面临技术和经济上的挑战。
二、氢能源技术在交通运输领域的应用前景1.氢燃料电池汽车氢燃料电池汽车是一种利用氢气与空气中的氧气发生化学反应产生电能来驱动电动汽车的技术。
相较于传统燃油车,氢燃料电池汽车具有零排放、远程续航和短时间加氢等优点。
目前,世界各地已经建立了大量的氢燃料电池汽车充电站,汽车制造商也纷纷推出相应的产品。
然而,氢燃料电池汽车目前仍然面临高制造成本、燃料系统安全性等问题,需要进一步改进和推广。
2.氢气内燃机氢气内燃机是利用氢气作为燃料直接燃烧产生动力的技术。
与传统内燃机相比,氢气内燃机不会产生二氧化碳等温室气体,具有较高的能源利用效率和环境友好性。
氢能源类毕业论文
氢能源类毕业论文氢能源作为一种新兴的清洁能源,具有能量密度高、可大规模存储、零排放等优点,在未来能源领域中具有广泛的应用前景。
本文通过综合文献、实验研究和数据分析,探讨了氢能源的发展现状、技术原理和应用前景,并提出了今后研究的方向和发展策略。
一、氢能源的发展现状氢能源开发利用的历史可追溯至19世纪,但它的应用领域仍然受限于技术的发展和市场的需求。
近年来,随着清洁能源和可再生能源的日益受到关注,氢能源的开发得到了广泛关注。
目前,氢能源主要应用于汽车、燃料电池和储能等方面,且在这些领域中具有广泛的应用前景。
汽车领域是氢能源的主要应用领域之一。
氢能源汽车与传统燃油车相比,具有零排放、节能环保等优点,已成为国际上汽车行业发展的主要方向。
目前,全球氢能源汽车的数量较少,但各国政府和企业加大了氢能源汽车的投资研发,并积极开展相关的政策和法规支持,未来氢能源汽车的市场需求将持续增长。
燃料电池是氢能源技术的另外一大应用领域。
氢燃料电池具有高效、环保、节能、静音等优点,因此在应用于航空航天、建筑、交通运输等领域中有着广泛应用。
近年来,各国政府加大了燃料电池的研究投入和政策支持,推动了氢燃料电池技术的不断进步。
目前,燃料电池的性能指标和商业化进程已经得到了显著提升,未来的发展前景极为看好。
二、氢能源的技术原理氢能源技术的基本原理是通过电化学反应将水分解成氢和氧,然后运用氢气的能量实现能源转换。
氢能源技术的主要应用包括燃料电池、氢气内燃机、液氢储罐等。
燃料电池是氢能源技术中应用最为广泛的技术之一。
燃料电池是一种利用化学反应产生电能的装置。
由于其具有高效、环保、节能等特点,已经成为汽车、船舶和水上蓄电站等领域的重要发电设备。
氢气内燃机是另外一种氢能源技术。
氢气燃烧的主要废物是水蒸气,具有低碳排放和高能量密度的特点。
相比于传统的燃油发动机,氢气内燃机具有更高的效率和更优越的环保性能。
液氢储罐是氢能源技术中存储氢气的重要设备。
我国氢能产业发展现状及趋势
我国氢能产业发展现状及趋势1. 引言1.1 背景介绍我国氢能产业发展现状及趋势引言:随着全球能源问题日益凸显,氢能作为清洁能源备受关注。
我国作为世界上最大的碳排放国之一,急需转型升级能源结构,加快推动氢能产业发展。
在全球氢能产业快速发展的背景下,我国也在不断加大氢能研发投入,推动氢能技术创新和产业化。
当前,我国氢能产业正处于快速发展的阶段,政府出台了一系列支持政策,企业纷纷加大投入,技术不断创新,市场需求不断增长。
我国氢能产业发展仍然面临诸多挑战和问题,如供应链体系不完善、技术成本较高、市场规模有限等。
本论文旨在对我国氢能产业的发展现状进行分析,展望未来发展趋势,探讨政策支持、技术创新、市场需求等方面的情况,为我国氢能产业的健康发展提供参考。
1.2 研究目的研究目的是深入探讨我国氢能产业的发展现状和趋势,分析政府政策支持对氢能产业发展的影响,探讨技术创新和研发对氢能产业的推动作用,探究市场需求和商业模式对氢能产业的引导作用。
通过对氢能产业发展现状的分析,可以为相关企业和政府部门制定合适的发展策略提供参考。
展望氢能产业的发展趋势,有助于把握行业未来发展方向,推动我国氢能产业跨越发展的瓶颈,实现产业的可持续发展。
通过本研究,旨在为我国氢能产业的发展做出贡献,促进氢能产业的健康、稳定、可持续发展。
1.3 研究意义氢能作为清洁能源的重要代表,对于我国能源结构的转型升级具有重要意义。
在全球气候变化日益严峻的背景下,发展氢能产业能够有效减少碳排放,保护环境,推动经济可持续发展。
氢能产业还能促进我国能源产业结构的升级,提高能源利用效率,增强国家能源安全。
通过研究我国氢能产业发展现状及趋势,可以为政府决策部门提供科学依据,指导相关政策的制定和调整。
对于氢能技术创新和研发,以及市场需求和商业模式的探索,也将为相关企业提供重要参考,促进我国氢能产业的健康发展。
深入研究我国氢能产业的发展现状及趋势具有重要的理论和现实意义,对于推动我国能源转型和建设美丽中国具有重要的现实意义。
氢能源的发展现状与未来
氢能源的发展现状与未来随着气候变化和环境污染问题的日益严重,人们开始寻找替代传统能源的新方案,其中氢能源成为了备受瞩目的一个领域。
氢能源具有高能量密度、清洁、安全等诸多优点,在未来的能源体系中具有重要的地位。
本文将介绍氢能源的发展现状与未来。
一、氢能源的发展现状随着技术的进步,氢能源产业逐渐呈现出规模化、产业化的趋势。
在汽车领域,氢燃料电池汽车已经成为了一种成熟的技术,多款车型已经上市,并在日本、韩国等国家开始逐步推广。
在能源存储领域,氢能源也展示出了广阔的应用前景。
氢燃料电池可以将氢气和空气中的氧气反应产生电能,而氢气的氢原子本身就是一种很好的储能方式,可以帮助解决能源储备不足的问题。
目前,全球的氢能源生产主要依赖于化石燃料转化。
而随着可再生能源的不断发展,绿色氢成为了未来氢能源发展的重要方向。
绿色氢是指利用太阳能、风能、水力等可再生能源,通过电解水产生氢气,代替传统的通过化石燃料制备氢气的方法,达到减少碳排放的目的。
二、氢能源的未来未来氢能源的发展有望在能源转型中占据重要地位。
目前,全球主要的工业和经济体已经制订了氢能源战略,预计未来氢能源生产和消费将出现快速增长。
据国际能源署估计,到2030年,全球燃料电池汽车保有量有望增至100万辆以上。
氢能源在产业链上具有广泛的应用。
除了汽车和储能外,氢在工业生产、化工、电力等领域也有很好的应用前景。
未来氢能源产业将逐步实现从技术发展到市场落地,形成体系化、产业化的发展格局。
然而,要实现氢能源的大规模应用还需克服一些技术难点。
比如氢燃料电池汽车价格较高,加氢站建设成本高昂等问题。
针对这些问题,需要政府、企业、科研机构共同协调努力,加大资金投入和技术创新,推动氢能源产业的快速发展。
综上所述,氢能源在未来能源体系中具有重要的地位和应用前景。
未来,氢能源的发展将关系到全球能源安全、环境保护和可持续发展等一个国家和地区的经济和社会稳定。
氢能源技术的发展与应用展望
氢能源技术的发展与应用展望随着环境保护和可持续发展意识的增强,氢能源技术备受关注。
本文将探讨氢能源技术的发展现状,并展望其在能源领域的应用前景。
一、氢能源技术的发展现状氢能源作为一种清洁、高效、可再生的能源形式,具有巨大的潜力。
目前,氢能源技术主要包括氢气制备、氢气储存和氢燃料电池技术。
1. 氢气制备技术氢气制备是氢能源技术的基础,目前主要采用的方法包括煤炭气化法、天然气蒸气重整法和水电解法。
煤炭和天然气是主要的氢气原料,但这种方式产生的二氧化碳排放量较高。
相比之下,水电解法是一种环保的制氢方法,但其能源效率仍需进一步提高。
2. 氢气储存技术氢气储存是氢能源技术的关键环节。
目前常用的氢气储存方法包括压缩储存、液化储存和固态储存。
压缩储存方式简单可行,但需要庞大的设备投资。
液化储存方式能够实现高密度的氢气储存,但涉及低温和高压处理,安全风险较高。
固态储存方法是一种新兴技术,可以实现高效的氢气储存,但在实际应用中仍面临挑战。
3. 氢燃料电池技术氢燃料电池是氢能源技术的核心应用领域,利用氢气与氧气的反应产生电能。
氢燃料电池技术具有零排放、高效能的特点,广泛应用于交通运输、航空航天和储能等领域。
然而,目前氢燃料电池技术的成本较高,且氢气供应链不完善,限制了其规模化应用。
二、氢能源技术的应用展望尽管氢能源技术仍面临一些挑战,但其在能源领域的应用潜力巨大。
1. 交通运输领域氢燃料电池车辆是替代传统燃油车辆的重要选择。
与传统燃油车辆相比,氢燃料电池车辆具有零排放、续航里程长和加注时间短等优势。
随着氢燃料电池技术的进一步成熟和氢气供应基础设施的建设,氢燃料电池车辆有望广泛应用于公共交通、物流运输等领域。
2. 航空航天领域传统的航空航天燃料主要依赖化石燃料,导致大量的碳排放。
氢燃料电池技术在航空航天领域的应用可以实现零排放,减少对能源资源的依赖。
目前,一些航空公司正在开发氢燃料动力的飞机,并计划在未来实现商业航班的氢能源化。
氢能源的发展前景与分析论文
氢能源的发展前景与分析论文氢能源作为一种清洁、高效、可再生的能源形式,在近年来备受瞩目。
它被视为解决能源和环境问题的重要途径之一,具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
本文将就氢能源的现状、发展前景以及相关分析进行探讨。
1. 氢能源的现状目前,氢能源领域的发展已经取得了长足的进步。
在氢能源生产方面,电解水法和化石燃料重整法是两种主要方法。
电解水法通过电解水分解产生氢气,并且不会产生一氧化碳等污染物,因此被广泛应用于工业生产和能源存储方面。
化石燃料重整法则是利用化石燃料产生的氢气,虽然在生产过程中会产生一定的二氧化碳,但仍然被广泛使用。
在氢能源应用方面,交通运输是其中一个重要领域。
氢燃料电池汽车作为氢能源的重要应用之一,其具有零排放、续航里程长等优势,受到了一些国家的政策支持和市场认可。
除了交通运输,氢能源还可以应用于工业生产、供暖以及发电等多个领域。
尽管氢能源在技术成熟度和市场推广方面尚存在一些挑战,但整体来说,氢能源的现状是积极向好的,已经得到了广泛的认可和应用。
2. 氢能源的发展前景氢能源的发展前景被认为是非常广阔的。
首先,氢能源是一种可以取之不尽、用之不竭的能源形式。
由于氢气在地球上存在丰富,可以通过水电解或化石燃料重整等方法进行生产,因此其资源可持续性较高。
这也意味着氢能源可以降低对有限的化石能源的依赖,从而减少能源供应的不确定性。
其次,氢能源在环境保护方面具有重要意义。
与传统的化石燃料相比,氢能源的使用过程不会产生二氧化碳等温室气体,几乎没有污染物的排放。
这对于应对全球气候变化和改善空气质量具有重要意义。
因此,氢能源得到了许多国家和地区的政策支持和资金投入。
再者,氢能源的应用领域非常广泛。
除了交通运输领域,氢能源还可以应用于工业生产、供暖、发电等多个领域。
这种多元化的应用使得氢能源具备了更大的市场潜力和商业机会。
另外,氢能源的发展还将带动相关产业链的发展。
例如,氢燃料电池汽车的生产需要相关的零部件和燃料供应链,这将促进新能源汽车制造业的发展。
中国氢能源发展现状与趋势论文怎么写
中国氢能源发展现状与趋势论文怎么写引言近年来,氢能源作为一种可再生、清洁、高效的能源形式,受到了全球范围内的广泛关注。
作为一个新兴的能源领域,中国在氢能源的研究和应用方面取得了显著的进展。
本文将探讨中国目前的氢能源发展现状,并对未来的发展趋势进行展望。
中国氢能源发展现状1. 政策支持与规划中国政府高度重视氢能源的发展,并制定了一系列的政策支持措施。
2019年,中国能源研究会发布了《中国氢能产业发展白皮书》,明确了中国氢能源发展的目标和路径。
政府的政策支持和规划为氢能源的研究和应用提供了坚实的基础。
2. 技术研发与创新中国在氢能源技术研发和创新方面取得了重要进展。
目前,中国在氢燃料电池、氢生产与储存、氢气供气系统等关键技术领域具有一定的竞争优势。
中国的科研机构和企业积极开展科研合作,加速了氢能源技术的商业化进程。
3. 应用推广与实践中国在氢能源的应用推广方面也取得了积极的成果。
目前,中国已经建成了一批氢能源示范项目,涵盖了交通运输、能源供应、工业生产等领域。
特别是在公共交通领域,氢燃料电池汽车已开始大规模商业化运营,为推动氢能源的应用实践积累了宝贵经验。
4. 国际合作与交流中国积极参与国际氢能源合作与交流,与日本、德国、韩国等国家加强了合作与交流。
通过国际合作,中国不仅可以借鉴其他国家的经验和技术,更可以促进中国氢能源的国际化发展。
中国氢能源发展的趋势1. 技术突破与创新未来,中国将继续加大对氢能源技术研发和创新的投入。
预计在氢燃料电池、氢储存与运输等关键领域将实现重大突破,提高技术水平和市场竞争力。
2. 产业链完善与扩展随着氢能源的不断发展,中国的氢能产业链也将逐渐完善和扩展。
从氢气供应链到氢能源终端应用,将形成一个完整的产业链,推动氢能源产业的快速发展。
3. 氢能源应用扩大与普及未来,随着氢能源技术的成熟和成本的降低,氢能源应用将扩大和普及。
除公共交通领域外,氢燃料电池汽车将进一步普及,氢能源将在交通、工业、能源等领域得到广泛应用。
氢能技术的研究现状和未来发展趋势
氢能技术的研究现状和未来发展趋势随着全球环保意识的提高和能源需求的增加,氢能技术逐渐成为了一个备受关注的领域。
这项技术具有独特的优势,可以作为清洁能源的代表,为未来的能源革命打下坚实的基础。
本文将对氢能技术的研究现状和未来发展趋势进行探讨。
第一部分研究现状氢能技术的研究始于上世纪七十年代。
在过去的几十年里,氢能技术已经得到了广泛的研究和应用。
尽管如此,这项技术在技术上依然面临着许多挑战。
现在我们来看看氢能技术的研究现状。
1. 燃料电池技术燃料电池是目前研究和应用最广泛的氢能技术之一。
燃料电池的作用是将氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成电能。
燃料电池技术的优势在于其高效、清洁、安全以及适用于各种规模的能源系统。
虽然燃料电池应用的潜力巨大,但是其瓶颈在于制造成本,尤其是催化剂的成本过高,需要更多的研究和发展。
2. 氢储存技术氢储存技术是指将氢气存储在特定的材料或器件中,以便在需要时取出。
为了在储存过程中实现高密度和高效率,这项技术需要解决氢气的压缩、吸附和化学反应等方面的技术难题。
目前,氢储存技术已经发展出了多种材料和方法,但仍需要继续研究和发展。
3. 氢产生技术氢产生技术是指将天然气、煤等化石燃料经过蒸汽重组反应或者电解水制备成氢气的技术。
氢气在这种情况下是从化石燃料中分离出来的,因此不是真正的清洁能源。
为了实现真正的清洁能源,氢气应从使用可再生能源制备,如太阳能和风能等。
第二部分未来发展趋势氢能技术的未来发展趋势已经引起了广泛的关注。
从目前的研究和应用情况来看,氢能技术的发展主要包括以下几个方面。
1. 降低制造成本由于制造成本限制了氢能技术的应用范围,因此降低制造成本是未来研究和发展的重点。
这将需要更多的基础研究和技术创新,以减少燃料电池和储能设备的生产成本。
2. 提高能源转换效率目前燃料电池的效率尚不理想,因此提高能源转换效率也成为未来研究的重点。
提高催化剂的使用效率以及降低燃料堆内的电子和质子损失等技术是提高效率的重要手段。
我国氢能发展现状与趋势
我国氢能发展现状与趋势
随着全球对可再生能源的需求不断增长,氢能作为一种清洁能源备受关注。
作为世界上最丰富的元素之一,氢在能源转型中具有巨大的潜力。
我国在氢能领域的发展也取得了一系列重要进展。
本文将从我国氢能发展的现状和趋势两个方面进行探讨。
我国在氢能发展方面取得了显著的成就。
过去几年,我国政府高度重视氢能产业的发展,出台了一系列支持政策。
目前,我国已经形成了从氢能生产到氢能利用的完整产业链,涵盖了氢能生产、储存、运输和利用等各个环节。
在氢能生产方面,我国拥有世界上最大的水电电解制氢能力,同时也大力发展太阳能和风能等可再生能源制氢技术。
在氢能利用方面,我国已经建成了一批氢能加氢站,并推动了氢燃料电池车辆的发展和应用。
此外,我国还在氢能领域进行了一系列重要的科研成果,包括高效催化剂的研发和氢能材料的突破等。
我国氢能发展的趋势也十分明显。
首先,我国将继续加大对氢能产业的支持力度。
政府将进一步优化政策环境,加大资金投入,推动氢能产业的发展。
同时,还将加强与国际合作,吸引外资和技术引进,加快氢能产业的国际化进程。
我国在氢能发展方面取得了显著的成就,同时也面临着一些挑战。
未来,我国将继续加大对氢能产业的支持力度,推动氢能产业的发
展。
同时,还将进一步完善氢能基础设施建设,推动氢能在交通、工业和能源领域的应用。
相信在政府的引导下,我国的氢能产业将迎来更加广阔的发展前景。
我国氢能发展现状与趋势
我国氢能发展现状与趋势近年来,氢能作为一种清洁能源备受关注,并逐渐成为我国能源领域的重要发展方向。
本文将从我国氢能发展的现状和未来趋势两个方面进行探讨,以期对这一领域进行全面的分析和展望。
一、现状我国氢能发展取得了一系列重要的成果。
首先,我国氢能产业链已初步形成,包括氢能生产、储存、运输和利用等环节。
随着技术的不断进步,我国已经建立了一批具有国际先进水平的氢能产业基地,并取得了一系列技术突破。
例如,我国在氢能生产方面,采用了多种方法,包括化石能源转换、水电解和生物质转化等技术途径,有效提高了氢气的产量和质量。
其次,我国在氢能储存和运输方面也取得了重要进展。
二、趋势未来,我国氢能发展将呈现出以下几个重要趋势。
首先,我国将加大对氢能产业的支持力度。
随着我国能源消费结构的调整和能源供应安全的需求,氢能作为一种清洁能源将得到更多的政策和经济支持。
政府将加大对氢能产业的扶持力度,包括资金投入、政策支持和市场推广等方面,以推动氢能产业的快速发展。
其次,我国将进一步加强氢能技术研发和创新。
目前,我国在氢能领域已经取得了一些重要的技术突破,但与国际先进水平相比,仍存在一定差距。
未来,我国将加大对氢能技术研发的力度,加强国际合作与交流,提高氢能技术的水平和竞争力。
此外,我国还将加强对氢能产业链的完善和整合,提高产业链的协同效应和运行效率。
最后,我国将积极推动氢能产业与其他能源领域的融合发展。
随着我国能源结构的多元化和能源转型的需要,氢能与其他能源领域的融合发展将成为未来的重要趋势。
例如,将氢能与太阳能、风能等可再生能源相结合,可以提高能源的利用效率,实现能源的互补和共享。
我国氢能发展正处于一个重要的历史机遇期。
在我国政府的大力支持和产业界的积极参与下,我国氢能产业已初步形成,并取得了一系列重要的成果。
未来,我国氢能发展将呈现出更加明显的趋势,包括加大支持力度、加强技术研发和创新、完善产业链和推动融合发展等方面。
可以预见,我国氢能产业将迎来更加广阔的发展空间,为我国经济发展和能源转型注入新的动力。
中国氢能的发展现状与前景
中国氢能的发展现状与前景氢能作为一种清洁能源,近年来受到了越来越多的关注。
作为全球能源消耗大国的中国,在氢能领域的发展上也取得了一系列成果。
本文将从中国目前的氢能发展现状以及未来的前景两方面进行探讨。
一、中国氢能的发展现状1. 产业链成熟度不断提升中国氢能产业链的成熟度不断提升。
从氢能生产到氢能利用,整个产业链逐渐完善。
中国已建成多个规模化的氢能生产基地和分布式氢能站点,实现了从绿色能源到氢能的转化。
同时,氢能储存技术也在不断创新,储氢设备和储氢材料的研发取得了突破。
2. 政府政策的大力支持中国政府对氢能发展给予了大力支持。
多个氢能相关政策相继颁布,包括财税政策、补贴政策、标准法规等。
这些政策的出台,为氢能行业的发展提供了良好的政策环境和经济支持,吸引了更多的资本和人才投入到氢能领域。
3. 科研力量的不断增强中国的科研力量在氢能领域逐渐增强。
多所高校和科研院所成立了氢能研究中心,开展了各类氢能科研项目。
同时,国内一些大型企业也加大了对氢能技术研发的投入。
通过科研力量的不断增强,中国在氢能技术研究与创新方面有了更多的突破。
4. 产业应用的广泛推进中国的氢能产业应用也得到了广泛推进。
公交车、物流车、轨道交通等领域开始尝试使用氢能作为替代能源。
同时,氢能在装备制造、钢铁等工业领域的应用也在逐步推进。
这一系列应用的推进,为氢能产业链的发展提供了实践基础,也为未来的发展奠定了坚实的基础。
二、中国氢能的发展前景1. 绿色能源转化的新途径氢能作为一种绿色能源,具有能源密度高、储存便利、零排放等特点,将成为绿色能源转化的新途径。
随着可再生能源的发展,将有更多的绿色能源可以用于产生氢能,从而推动氢能产业的发展。
2. 优化能源结构的有效手段氢能作为清洁能源,可以有效帮助优化能源结构。
中国依然面临着传统能源消耗过高、环境污染严重的问题,而氢能作为一种清洁能源,可以在一定程度上缓解这一问题。
未来,氢能有望在替代传统能源上发挥更重要的作用。
氢能源的开发利用进展和前景展望
氢能源的开发利用进展和前景展望近年来,随着全球对可持续能源和减少碳排放的迫切需求,氢能源作为一种清洁、高效的替代能源备受关注。
氢能源的开发利用不仅可以带来环境友好的能源转型,还能促进经济发展和能源安全。
本文将探讨氢能源的开发利用进展,并对其未来的前景进行展望。
首先,氢能源的开发已经取得了显著的进展。
在氢能源生产方面,目前主要的方法有水电解和天然气重整两种方式。
水电解法通过电解水分解出氢气和氧气,不产生温室气体排放。
而天然气重整法则通过对天然气进行转化来产生氢气。
此外,科学家们还在研究利用太阳能、生物质和废弃物等可再生资源来生产氢气的方法。
这些技术的不断创新和改进,使得氢能源生产变得更加经济、高效。
其次,氢能源在能源存储和利用方面也有着广阔的前景。
由于氢气具有高能量密度、易于储存和携带的特点,它可以作为一种重要的能源储备和传输媒介。
目前,氢能源已经在汽车、航空、热电站等领域得到了应用。
例如,氢燃料电池车辆是一种使用氢气和氧气来产生电能驱动电动机的技术,它具有零排放、长续航里程和短加氢时间的优势。
此外,氢能源还可以用于工业用途,如冶金、化学、电力等。
它不仅可以替代传统的化石燃料,还可以解决能源供应的不稳定性问题。
未来,氢能源有着广阔的前景。
首先,氢能源具有可再生性,不仅可以利用可再生能源产生氢气,还可以通过电解水等方法回收和再利用氢气,实现循环利用。
这将有助于减少对有限资源的依赖,并为实现清洁能源的可持续发展提供支持。
其次,氢能源的开发利用不会产生温室气体和污染物,有助于改善空气质量和减少气候变化对环境的影响。
随着对环境保护意识的增强和全球减排的承诺,氢能源将逐渐成为重要的能源选择。
然而,要实现氢能源的大规模商业应用仍面临一些挑战。
首先,氢能源的生产和存储成本仍然较高。
当前的氢能源技术还需要进一步的研发和创新,以降低成本并提高效率。
其次,氢气的储存和运输技术需要得到改进和完善。
目前,氢气的储存密度和安全性仍然是制约其广泛应用的关键问题。
氢能源技术的现状与展望
氢能源技术的现状与展望随着环保意识的提高和可持续发展战略的实施,氢能源作为一种清洁的替代能源,受到了越来越多的关注。
氢能源技术的不断发展和完善,为我们提供了更加可靠、经济、环保的能源选择。
本文将探讨氢能源技术的现状与展望。
一、氢能源技术的现状1.氢的特性氢分子由两个氢原子组成,是一种非常轻的气体。
它在环境中非常稀少,但它是宇宙中最常见的元素。
氢具有高的能量密度和良好的可控性,完全燃烧产生的唯一废气是水蒸气,非常环保。
同时,氢的可再生性也非常高,可以通过太阳能、风能、水能等可再生资源产生。
2.氢能源技术的分类氢能源技术主要包括氢的制备、氢的贮存和氢的使用三个方面。
氢的制备分为传统方式和先进方式两种。
传统制备方式包括化石能源重整、电解法、煤炭气化等;而先进技术则包括太阳光、光热、生物发酵等。
氢的贮存方式分为压缩氢气、液化氢、吸附存储、金属氢化等。
而氢的使用则包括燃料电池、内燃机、热化学反应等。
3.氢能源技术的应用燃料电池汽车是氢能源技术的一个重要应用领域。
燃料电池汽车的原理是,将氢气和氧气在燃料电池中反应,产生电能和水蒸气。
这种汽车有零排放和零污染,而且可以提供与燃油车相似的行驶里程和性能。
除了燃料电池汽车,氢能源技术还可以用于发电、热水供应等领域。
例如,燃料电池发电机可以用于家庭或商业用途。
二、氢能源技术的展望虽然氢能源技术具有很多优点,但是它也面临一些挑战。
展望未来,氢能源技术需要克服以下问题:1.成本问题目前,氢能源技术的生产成本非常高。
要想实现氢能源的商业化应用,需要降低制氢成本和建立氢能源基础设施。
2.贮存问题由于氢气的密度非常小,所以氢气的贮存通常需要高压或低温处理。
这导致氢气的贮存成本高,而且需要建立大规模的氢气储存和输送基础设施。
3.安全问题由于氢气是易燃易爆的,氢能源系统需要保证安全性和可靠性。
展望未来,随着技术的发展和推广,氢能源技术将会迎来更广泛的应用。
不仅仅是交通运输领域,氢能源技术还可以为工业生产、农业和能源供应等领域提供可持续的解决方案。
我国氢能发展现状与趋势
我国氢能发展现状与趋势近年来,全球对于清洁能源的需求不断增加,氢能作为一种高效、环保的能源形式,备受关注。
作为世界上最大的温室气体排放国,中国也将氢能发展作为战略重点,加大了对氢能技术研发和产业化的投入。
本文将就我国氢能发展的现状与趋势展开讨论。
就我国氢能发展的现状来看,目前我国氢能产业正处于起步阶段。
截至目前,我国已经建成了一批氢能产业基地,涉及氢能制氢、储氢、氢能燃料电池等多个领域。
同时,我国政府也出台了一系列支持政策,鼓励企业加大对氢能技术的研发和应用。
然而,与发达国家相比,我国的氢能产业仍存在一些不足之处,如技术水平相对较低、产业链不完善等问题。
因此,我国氢能产业仍需要进一步加强技术创新和产业链整合,以提升核心竞争力。
就我国氢能发展的趋势来看,未来几年我国氢能产业有望迎来快速发展。
首先,我国政府将继续加大对氢能技术研发的支持力度,推动氢能技术的突破与创新。
在面临的挑战和机遇中,我国氢能产业要抓住机遇,突出重点,加快发展。
首先,要加强科研力量,加大对氢能技术的研发投入,提升技术水平和核心竞争力。
其次,要加强产学研用结合,推动氢能技术的产业化进程,培育一批具有国际竞争力的企业。
同时,要加强政策引导,制定更加优惠的政策措施,吸引更多企业和资本参与到氢能产业中来。
此外,要加强国际合作,借鉴和吸收其他国家的经验和先进技术,推动我国氢能产业的全球化发展。
我国氢能产业正处于起步阶段,未来几年有望迎来快速发展。
在政府的支持下,我国氢能产业将加大对氢能技术研发和产业化的投入,加快建设氢能基础设施,推动氢能与其他能源形式的深度融合,实现能源的高效利用和清洁排放。
同时,我国氢能产业还需要加强创新能力,加强产学研用结合,吸引更多企业和资本参与到氢能产业中来。
相信在不久的将来,我国氢能产业将取得重大突破,为我国经济的可持续发展做出积极贡献。
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学号:**********哈尔滨师范大学学士学位论文题目:氢能的发展现状与应用前景学生:曹翠燕指导教师:王玉和教授年级:2006级专业:化学教育系别:化学系学院:化学化工学院哈尔滨师范大学学士学位论文题目氢能的发展现状与应用前景学生曹翠燕指导教师王玉和教授年级2006级专业化学教育系别化学系学院化学化工学院哈尔滨师范大学2010年5月氢能的发展现状与应用前景曹翠燕摘要:氢能作为最有利用价值的二次无污染、高效可再生能源受到广泛关注。
本文分析概括了国内外氢能的发展概况,同时介绍了氢能的发展前景。
其中,着重介绍了氢能在燃料内燃机和氢燃烧电池的应用,并且从氢能在航天航空领域、军事领域、能源领域、交通运输领域、工业领域等行业中的应用,阐述了氢能的实用价值。
关键字:氢能;发展状况;应用前景; 氢内燃机;氢燃料电池随着现代经济的高速发展以及世界人口的迅猛增长,人类对能源的需求越来越大。
虽然煤、石油等化石燃料在当前的能源结构中仍占很大比例,但是,一方面,化石燃料的使用带来了严重的环境污染,严重威胁了人类的健康和生存;另一方面,由于化石燃料是一种有限、不可再生的资源,日益增长的能源需求带来了严重的能源危机[1]。
因此,开发和利用清洁、高效的可再生能源是当前全球急待解决的任务。
而氢能作为2l世纪的绿色能源[2],由于具备电能和热能所没有的可储存性,使它成为最好的可再生能源的载体,也得到世界各国的关注[3]。
近年来,氢能的研究和开发工作已经形成一个不小的高潮,氢能经济新时代正向我们走来。
1. 氢能的发展现状1.1. 国外发展概况现阶段由于氢能系统技术在国民经济中起着越来越重要的作用,在国外氢能的发展已经不单纯停留在技术领域上,同时产生了“氢能经济”的新经济模式的概念[4]。
最近又有专家提出未来要发展到“氢能文明社会”的新阶段[5]。
不过,由于氢能在制备储存等方面的局限使氢能商业化进展仍然很慢,即使对发达国家而言,虽然氢能的技术条件已经成熟,但仍处于示范阶段。
现阶段氢能作为一种高效能源在航天飞机、火箭等航天行业及城市公共汽车中有广泛应用,一些国外的发达国家在1993年就开始使用以液氢为燃料的城市公共汽车。
目前世界各国推出的燃料电池动力车及可用于手提电脑、播放器、手机的小型燃料电池等利用氢能的产品已经非常多[6]。
目前欧洲已有22座加氢站,而在美国、日本建立的加氢站则更多。
美国联邦政府计划在2004~2008年投入12亿美元用于实施“氢能技术研究、开发与示范行动计划”[7]。
北欧国家冰岛与戴一克、壳牌等公司合作[9],希望在今后30—40年的时间内在该国的公共汽车、轿车和渔船上用氢取代石油,从而使该岛国成为初步实现氢经济的国家[10]。
日本于1993年启动了二个项目,计划到2020年投入30亿美元,构建一个环球能源网络[11],用于氢能源的有效供给、输送与利用,将500万辆燃料电池车投入市场,近期将建成2000多个加氢站。
1.2. 国内发展概况我国对氢能的研究与发展可以追溯到60年代初,中国科学家为发展本国的航天事业,对作为火箭燃料的液氢的生产[12],燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。
将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发,是70年代的事。
氢能也可应用于电子工业中,例如在集成电路、电子管、显像管等制作过程中都是用氢作为保护气的[13];炼油工业中可用氢进行加氢精制[14];冶金工业中可用作还原剂将金属氧化物还原出来[15];在精细有机合成工业中氢气也是重要的合成原料之一[16];合成氨中氢气也是重要的合成燃料之一[17]。
现阶段氢在诸多方面都有广泛的应用[18]。
所以开发使用氢能源是现在许多科学家致力于努力的方向。
在我国,尽管多年来,氢能领域的专家和科学工作者在国家经费支持不多的困难条件下,仍然在制氢、储氢和氢能利用等方面取得了不少进展和成绩[19]。
制氢技术:目前,我国工业制氢方法主要是以天然气、石油和煤为原料,在高温下使之与水蒸气反应而制得,也可以用部分氧化法制得[20]。
这些制氢方法在工艺上都比较成熟,但是由化石能源和电力来换取氢能,在经济上和资源利用上并不合适。
现有的工业制氢主要是维持目前化工、炼油、冶金及电子等部门的需要。
水电解制氢和生物质气化制氢等方法,现已形成规模。
其中,低价电电解水制氢方法是当前氢能规模制备的主要方法,但目前电耗过高,亟待改进[21]。
此外,由中科院山西煤炭化学研究所开发的“甲醇重整制氢技术”已投入生产实际应用,目前最大规模为360 Nm3 H2/h,并实现系列化、批量化生产。
中科院大连化学物理所在国家“九五”科技攻关项目“燃料电池技术”中,承担了燃料电池电动车用“甲醇重整制氢装置”[21]的研制,目前,已形成概念样机。
为加快氢能的开发利用,有关高等院校和科研院所积极开展了新型制氢方法的研究。
石油大学承担的“九五”科技攻关项目“从H2S制取氢气的扩大实验研究”,此方法制氢能耗低,约2.6 kWh/NH2,使低电耗制氢技术达到了世界先进水平[22]。
中科院感光化学研究所承担了“九五”科技攻关项目“制氢技术的中试研究”。
该所的人工模拟光合作用分解水制氢及非常规资源制氢研究达到了世界先进水平。
在光化学、生物质和电化学制氢领域[23],兰州化学物理所、微生物以及南开大学、天津大学等单位也进行了大量的基础研究工作。
储氢技术:目前,氢的储存方法主要有以下几种:常压储氢,高压储氢,液氢储氢,金属氢化物储氢及吸附储氢等[24]。
液氢储氢是一种较好的储氢方法,此法储氢密度高。
但是,制备1升液氢约需消耗电能3 kWh,在储存过程中液氢还有自然挥发,因此能耗较高。
金属氢化物的出现为氢的储存、运输及利用开辟一条新的途径[25]。
近年来,我国也对氢能和燃料电池技术研究给予了稳定的支持。
国家“863”计划设立了氢能技术和系统技术开发课题,“973”计划设立了氢能基础研究项目[26]。
科技部从2001年开始组织实施以燃料电池汽车研发为重要内容的“电动汽车重大科技专项”[27],作为“十五”的12个国家重大科技专项之一,国家投入近9亿元。
氢能利用:通过科学家们的努力攻关,我国氢能利用和燃料电池技术正在不断发展[28]。
继德国、美国、日本之后,我国自主开发出燃料电池系统及燃料电池轿车和城市客车,其关键技术指标与国际先进水平相当[29]。
王贺武表示,在科技部“电动汽车重大科技专项”和氢能源燃料电池领域项目支持下,清华大学汽车安全与节能国家实验室已经自主研发了5辆燃料电池城市客车,它们的关键技术指标优于国际主流车型,而造价只有国外平均水平的1/4,累计运行里程已超5万公里,引起了国内外的广泛关注。
他说:“这5辆采用氢能燃料电池的公共汽车”。
以研发燃料电池轿车为主的上海同济大学,自主研发出的“超越3号”燃料电池轿车去年6月在第8届必比登清洁能源汽车挑战赛上取得了优异成绩[30]。
在加紧氢能和燃料电池自主研发的同时,我国还积极参与国际合作。
2003年11月,包括我国在内的15个国家和欧盟共同发起“氢能经济国际合作伙伴”计划,以协调和促进世界各国在氢能和燃料电池方面的研发工作[31]。
另外,在联合国发展计划署和全球环境基金的资助下,科技部、北京市和上海市政府联合实施“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”,采用全球招标方式购买了3辆燃料电池公共汽车,目前已在北京试运行。
2. 氢能的应用前景氢能在燃料内燃机,燃料电池汽车以及核能-氢能系统方面都有很大的应用前景。
而按氢能释放形式(化学能和电能)[32],可将氢的应用分为直接燃烧和燃料电池两类。
2.1. 氢的直接燃烧利用直接燃烧具体体现在内燃机方面。
而现有市场对于利用内燃机的氢的直接燃烧方法要给予必要的重视和支持。
液氢可作为火箭、导弹、汽车、飞机等的燃料。
火箭推进器利用液氢和液氧在火箭发动机燃烧室内燃烧[33],产生3 000~4 000 K高温和几十大气压的蒸汽,以超音速通过火箭尾部喷管喷出,产生巨大推力。
美国的阿波罗宇宙飞船、西欧的阿利亚娜火箭、日本的H1火箭及我国的“长征”运载火箭,均以液氢为燃料[34]。
氢内燃机可作为燃氢汽车的动力装置。
自20世纪70年代开始,德国宝马、奔驰,日本三菱,美国别林等公司均系统地研究开发了氢内燃机,其中,以德国宝马公司的研发成果最为卓著。
美国福特公司于1998年开始研究氢内燃机,其发动机热效率比汽油机约提高15%。
氢能飞机的试验早在1956年就曾在美国的B 57飞机上获得成功。
1973年,NASA开始研究超、亚音速液氢飞机的设计方案[35],洛克希德公司也进行了系统研究,目前已提出对波音、A300、D@10等类飞机改用液氢燃料的设计方案。
2.2. 氢能在燃料电池中的应用氢燃料电池是使用氢能的最高级、最有效的方式。
氢能发电有多种形式,以燃料电池最为重要。
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,能量转化效率高达80%以上,远高于温差电池的10%和太阳能电池的20%的转化效率[39]。
燃料电池的这一独特优点使它被列为未来世界十大科技之首。
作为“高效率、无污染、高效率、适用广、无噪声、具有连续工作和积木化”等优点的动力装置———氢能燃料电池方面的发展尤为诱人[40]。
而以氢为燃烧的燃料电池替代靠热机原理工作的发电机[41],从根本上解决了汽车尾气对环境的污染问题。
开发燃料电池电动汽车技术事在必行。
而燃料电池有望成为航天、电动车辆和分散式供电的首选电源。
在各种类型的燃料电池(分别以甲醇、天然气、煤气和氢气等为燃料)中,以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)最适合应用于电动汽车上。
1962年,杜邦公司研制出全氟磺酸膜。
20世纪80年代末,美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的研究人员将质子交换膜的铂催化剂作了大量改进,铂的用量减少了90%,使燃料电池朝实用化方向迈进了一大步。
2001年,处于全球领先地位的加拿大巴拉德公司开发出了功率密度高达l350 W/L的燃料电池组。
美国能源部于l995年开始,实施PEMFC发展计划,开发用于电动汽车的PEMFC[42]。
在美国能源部支持Power公司于1996年研制出世界上第一辆以液氢为燃料的PEMFC电动汽车。
目前,美国、日本、欧洲各国的著名汽车制造厂商皆已加入到燃料电池的研究开发行列。
燃料电池的技术开发竞争激烈,呈现出多极化趋势。
戴姆勒克莱斯勒公司、福特、马自达、沃尔沃等公司与燃料电池生产商巴拉德公司联手[43];丰田、五十铃、菲亚特等联合开发燃料电池技术。
两者均宣布投资10亿美元,并准备于近期在市场上推出燃料电池汽车。
此外,本田公司单独开发,雷诺与日产公司结伴开发,大众、标致公司与意大利燃料电池商诺拉联手开发。
作为氢能的最好的利用方式——燃料电池技术[44],目前有了很大的发展。