关于氢能源汽车发展现状和产业前景的讨论.pdfVIP

【摘要】氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车，用氢作燃料干净卫生，不污染环境，

且发热量高。氢能源有诸多其他燃料无法比拟的优点，但也有许多至今还无法克服的技术瓶

颈导致其未能大范围推广和应用。在全球都开始重视氢能源研究的大环境下，中国要抓住机

遇，迎接挑战，才能在在能源紧缺、交通能源动力系统面临转型的重要时刻，在国际竞争中

立于不败之地。

【关键词】氢能源燃料电池制法储存研究历史正确认识代价中国优势如何推广

理想与现实前景

随着中国经济的快速发展与人民生活水平的逐步提升，汽车进入中国普通百姓家庭已是

不可改变的事实与趋势，中国人也一样要享受快速便捷的现代汽车文明，而且，汽车及相关

产业的发展将成为中国的重要经济支柱之一。然而从2020年到2030年，我国石油产量继续

较大幅度增长的可能性不大，而价格会继续攀升。要满足4.5亿辆汽车的能源需求将存在2

亿吨以上的巨大缺口。因此，如果依赖石油，中国人将不可能实现普及汽车的梦想，用不了

多长时间，中国的加油站前将排起长队，中国汽车工业也将不得不停滞发展的步伐。所以，

近年来，党中央与国务院高度重视新能源汽车的支持力度，其中氢能源汽车的研究和开发尤

其受到关注。

一、氢能源汽车的技术特点

氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢

汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池

氢能源动力汽车的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过

外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯

净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜

水艇和火箭已经在不同形式使用氢。另一方面能源从来都是个问题，近年来，国际上以氢为

燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”

的发动机。

在1965年，外国的科学家们就已设计出了能在马路上行驶的氢能汽车。我国也在1980

年成功地造出了第一辆氢能汽车，可乘坐12人，贮存氢材料90公斤。

二、氢能源的优点

1、干净卫生，氢气燃烧后的产物是水，不会污染环境，

2、其次是氢气在燃烧时比汽油的发热量高。

3、氢能汽车行车路远，使用的寿命长。

4、氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对汽车发动机进行大的改装。

正是由于以上几个相对于石油燃料比较显著的优点，因此氢能汽车在现代汽车产业中具

有广阔的应用前景。

三、氢能源汽车主要研究方向

目前氢能源汽车研究的方向主要有两个：氢内燃车和氢燃料电池车氢内燃车是传统汽油

内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢，不使用其他燃料或产生水蒸气排出。这

些车的问题是氢燃料很快耗尽。载满氢气的油缸只能行驶数英里，很快便没能量。另一方面，

各色各样的方法正在研究以减少耗用的空间，例如用液态氢或氢化物。1807年IsaacdeRivas

制造了首辆氢内燃车。可惜该设计甚不成功。宝马的氢内燃车有更多的力量，比氢燃料电池

车更快。宝马的氢汽车以三百公里每小时创下了氢汽车的最高速记录。万事达已在开发烧氢

的转子引擎。该转子引擎反覆转动，故氢从开口在引擎内的不同部分燃烧，减少突然爆炸这

个氢燃料活塞引擎的问题。日本武藏工业大学1990年在第八届世界氢能会议上展出了一部

使用液氢储罐的燃氢轿车。它由NISSAN车改装，使用一个容积100L，总重60kg的液氢罐，

可以100km/h行驶，排放废气中无CO2。中国研制的燃用氢、汽油混合燃料的城市节能公

共汽车正进行试验。其他重要汽车生产商如通用汽车和DaimlerChrysler公司，投资在较慢

较弱但较有效的氢燃料电池。

1、氢燃料电池的研究历史

1960年代后期，RogerE.Billings制造了燃料电池的原型。早在1840年，一位叫威廉姆斯的

英国作家，在他的小说《神秘的小岛》中，就首先提出氢燃料电池的幻想。到上世纪20年

代，人们开始试验用氢驱动内燃机。70年代，美国阿波罗号太空飞船使用氢电池为宇航员

提供电和水。80年代以后，氢用于交通工具的研究发展迅速，渐渐可与传统的内燃机媲美。

最近有方法成功直接从太阳和水，透过金属的催化剂，产生了氢。这或能使从太阳能转

成氢有一个便宜、直接、清洁的途径。

2、投入使用的氢燃料电池

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）1980年研制成功，在650摄氏度下