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氫能載具

氫能載具(Hydrogen vehicle),或稱氫燃料載具氫動力載具,是使用燃料作为动力的載具。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,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。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。[1]除了道路車輛,列車、巴士、潛水艇火箭已經在不同形式使用氫。

BMW 7系列|BMW Hydrogen 7的加氣口
Linde英语Linde AG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氣(通常透過分解甲烷或電解取得)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(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質及空氣中的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。

氫燃料電池動力

1960年代後期,Roger E. Billings製造了燃料電池的原型。

三個發展障礙

 

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 Solar Hydrogen Energy Corporation 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

 
本田FCX Clarity英语FCX Clarity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,例如用液態氫氫化物

1807年Isaac de Rivas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DaimlerChrysler公司,投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。

產業發展

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[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月中國扬子江汽车集团實驗生产线[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计划中研發的“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
  • BMW Hydrogen 7英语Hydrogen 7,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 FCX Clarity英语Honda FCX Clarity,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

概念車

參見

參考文獻

  1. ^ A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis (PDF). [2013-01-05]. (原始内容 (PDF)于2016-04-07). 
  2. ^ . web.archive.org. 2005-03-18 [2020-08-19]. 原始内容存档于2005-03-18. 
  3. ^ "Ford Motor Company Business Plan" (页面存档备份,存于互联网档案馆), December 2, 2008
  4. ^ Dennis, Lyle. "Nissan Swears Off Hydrogen and Will Only Build Electric Cars" (页面存档备份,存于互联网档案馆), All Cars Electric, February 26, 2009
  5. ^ "The Hydrogen Car Gets Its Fuel Back", (页面存档备份,存于互联网档案馆Washington Post, October 17, 2009
  6. ^ 中新网-武漢氫能車下線改寫時代規則. [2016-09-20]. (原始内容于2016-09-19). 
  7. ^ . [2016-09-20]. (原始内容存档于2018-03-12). 

外部連結

  • 央視官方頻道-氫能新未來 (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • 新型燃料電池車「FCXクラリティ」の生産を開始 (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • 香港電台節目-我是地球兒 選擇的時候 (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • 科學人雜誌:加滿氫再上路 (页面存档备份,存于互联网档案馆

氫能載具, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, hydrogen, vehicle, 或稱氫燃料載具, 氫動力載具, 是使用氢燃料作为动力. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 氫能載具 Hydrogen vehicle 或稱氫燃料載具 氫動力載具 是使用氢燃料作为动力的載具 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 有效減少了其他石油燃料載具造成的空氣污染問題 广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素 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 BMW Hydrogen 7 BMW 7系列 BMW Hydrogen 7的加氣口 Linde 英语 Linde AG 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 Fuel cell vehicle 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 目录 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 编辑1960年代後期 Roger E Billings製造了燃料電池的原型 三個發展障礙 编辑 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 Solar Hydrogen Energy Corporation 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 编辑 本田FCX Clarity 英语 FCX Clarity 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Isaac de Rivas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 编辑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月中國扬子江汽车集团實驗生产线 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计划中研發的 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 BMW Hydrogen 7 英语 Hydrogen 7 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 FCX Clarity 英语 Honda FCX Clarity 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 编辑 氫燃料電池 上汽大通MAXUS EUNIQ7 菲亞特 Panda Hydrogen 福特汽車公司 Focus FCV 通用汽車公司 HydroGen3 現代汽車公司 Santa Fe FCEV Fuel cell Tucson FCEV Fuel cell ix35 FCEV Fuel cell NEXO 梅塞德斯 朋馳 A Class F Cell B Class F Cell 大眾汽車 Bora Hy motion Touran Hy 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 Trail FCHV 豐田 FCHV概念車 编辑 混合動力 摩根 LIFEcar Quark 扬子江汽车 泰歌号 常溫常壓系統 參見 编辑新能源車 混合動力車輛 純電動車 氫經濟 質子交換膜燃料電池 可再生能源商业化 地球暖化 溫室氣體 環境保護 能源主题 可再生能源主题 环境主题 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 编辑 A portfolio of power trains for Europe a fact based analysis PDF 2013 01 05 原始内容存档 PDF 于2016 04 07 Canadian Group Produces Hydrogen from Water Using Solar Energy web archive org 2005 03 18 2020 08 19 原始内容存档于2005 03 18 Ford Motor Company Business Plan 页面存档备份 存于互联网档案馆 December 2 2008 Dennis Lyle Nissan Swears Off Hydrogen and Will Only Build Electric Cars 页面存档备份 存于互联网档案馆 All Cars Electric February 26 2009 The Hydrogen Car Gets Its Fuel Back 页面存档备份 存于互联网档案馆 Washington Post October 17 2009 中新网 武漢氫能車下線改寫時代規則 2016 09 20 原始内容存档于2016 09 19 中國氫能創舉 2016 09 20 原始内容存档于2018 03 12 外部連結 编辑央視官方頻道 氫能新未來 页面存档备份 存于互联网档案馆 新型燃料電池車 FCXクラリティ の生産を開始 页面存档备份 存于互联网档案馆 香港電台節目 我是地球兒 選擇的時候 页面存档备份 存于互联网档案馆 科學人雜誌 加滿氫再上路 页面存档备份 存于互联网档案馆 供給氫動力的拖拉機 供给氢动力的拖拉机 Hydrogen powered tractor 取自 https zh wikipedia org w index php title 氫能載具 amp oldid 74867208, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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