氢能源范文
时间：2023-03-12 17:05:01
氢能源范文第1篇
最近，由宜昌兰天气体有限公司发明的小水电制氢法十分引人瞩目，它把小水电站间歇性难贮存的电能转变为可持续供给、可贮存的氢能，氢能成本仅为1.8元/立方米，大大低于其他制氢方法。这让长期关注氢能源领域的投资者兴奋不已，或许普及氢能源离我们的生活将不会太远。
当前，在中国的能源结构中，约95%是传统能源，其中绝大部分是燃烧化石燃料，也就是我们熟知的煤、石油、天然气和其衍生产品等，新能源仅占5%的比例。
根据规划，大约到2015年，新能源可增长到能源结构的10%，2025年增长到国内能源结构的25%。因此，如何利用新能源在节能、降耗、环保减排方面逐渐替代传统能源，这将是一个巨大的，具有发展潜力的市场。
氢投资被看好
目前人们开发利用的新能源主要包括太阳能、风能、生物能、核能、氢能以及潮汐能、地热能等。其中太阳能产业作为其中的“领军人物”，因其成熟的技术、广泛的应用一直处于投资热潮的第一集团。
2007年，随着无锡尚德和江西赛维在海外上市取得的巨大成功，有100多亿元资金投入太阳能行业的各个环节――从硅片、硅电池到太阳能的整个系统，以及太阳能的相关产品，多家厂商纷纷争夺这块“蛋糕”。
风能作为投资领域的第二阵营，热度也不逊于太阳能。2007年投入中国新能源行业的资金，有240亿元投入了风电，几乎两倍于太阳能行业。尤其是以金风科技为代表的风电系统制造，成为了资本追逐的对象。
不过，疯狂的投资背后却暴露出一些缺陷，致力于新能源投资的青云创投CEO叶东说：“国内的太阳能产业大部分是用于对外出口，而在太阳能发电方面也一直没有形成规模，这主要是由于昂贵的成本导致电价过高，另外，硅材料制造太阳能电池对环境污染也很严重。”
一直关注新能源的投资机构――凯鹏华盈团队成员钟晓林也认为，就太阳能目前的高昂成本来说，太阳能产业远远没有成熟。
而对于风电厂行业，“做得比早期的太阳能产业还要危险，还要疯狂。”叶东评价道。国内风电厂的建设多由投标决定，能出低价的往往是不在乎是否盈利的国有电厂，对他们而言，需要满足的是国家积极发展新能源的政策。这种非商业目的导向的产业链，导致一旦国家政策有所松动，整个价值链将迅速崩盘。
据业内人士介绍，风电厂受自然环境影响大、投资大、试运行时间长，短期内难以产生营收。如今，钟晓林他们正在新能源领域中寻找下一个投资目标，“可能是新型电池，可能是氢。”
近年来，燃料电池作为氢能的理想转化装置，在国内发展迅速，清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的王贺武博士评价说：“目前，燃料电池是氢能利用最好的技术。” 在国外，美国能源部于2002年就提出了《向氢经济过渡的2030年远景展望报告》；欧盟在2003年制定了《欧盟氢能路线图》，计划在未来5年投入20亿欧元，用于氢能、燃料电池及燃料电池汽车的研发示范；日本从1993年起就开始实施“世界能源网络”计划，深入研究氢能及其基础设施技术，希望到2020年逐步推广氢能。
与此同时，中国政府也已对氢能源发展作了详细的发展规划，在“863”计划别设立了氢能技术和系统技术开发课题，“973”计划也设立了氢能基础研究项目。科技部从2001年开始组织实施以燃料电池汽车研究为重要内容的“电动汽车重大科技专项”，国家投入近9亿元。
长城电工（600192）规划部的相关负责人告诉《小康•财智》记者：“现在能源价格不断上涨，新能源越来越受到人们的重视，国家在不断鼓励和扶持氢能源的发展，它在未来还是具有很好的发展前景的。”
在北京长城证券公司咨询部经理张健看来，“虽然目前氢能的技术和产品都处于实验阶段，市场发展刚刚起步，不过未来随着能源结构发生改变，未来氢能源的发展前景还是比较看好的。”
实用的“明星”
能源危机让许多国家开始实施能源多样化战略，加大新能源研发力度，探索代替石油的能源和技术。而在各种新能源中，氢能源目前被认为最有可能进入实用领域，它具备了成为投资者追捧的“明星”潜质。
高发热值、零排放是氢能最大的特点。它的发热值是汽油发热值的3倍，但它燃烧时所得产物是水，没有任何污染，是理想的清洁能源之一；同时它也是一种可再生能源，自然界不存在纯氢，必须从含氢的物质中制得，而它的来源广泛，可以从化石能、核能、可再生能源中制取，有利于摆脱对石油的依赖。
氢能源既可以通过燃烧产生热能，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料，同时它还能以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
在现有的科技水平下，除氢能之外，其他不依赖于化石燃料的替代能源各有其局限性。理论上说，可控核聚变可以永久地解决人类能源问题，但是，核聚变发电在技术上还有很大障碍，而且难以解决交通和工业所必需的可移动性能源问题。
而生物能源所需要的相关植物的种植要占用大量土地，受种植规模的限制，生物能源总量较少。水库水力发电、风力发电、太阳能发电和潮汐发电都属于可再生能源，但都有间歇性、难以储存和携带等缺陷，且受到客观条件的限制，难以成为主流能源。
此外，眼下政府实行的节能减排政策也为氢能源成长提供了良好的环境。这进一步推动了氢能在中国的发展。目前国内涉及氢能源领域的上市公司主要有同济科技(600846)、包钢稀土（600111）、中炬高新（600872）、长城电工（600192）等。
作为国内氢能源领域的领跑者，同济科技(600846) 证券事务代表杨夏对《小康•财智》记者说：“公司有关氢能源领域是由大股东同济大学负责，主要包括氢燃料电池和质子交换膜，都是国家设立的重点实验和研究项目。”
另外，由中国科学院大连化学物理研究所、兰州长城电工（600192）等组建的新源动力股份有限公司，于2006年成为“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”，并在国内率先实现了燃料电池实验室科研成果向现实生产力的转化。
“独立”氢投资
当然，目前氢能源发展也面临着一些问题。从技术上看，制氢的方法很多，有的相对已经成熟，但一切仍处于示范之中。哈尔滨工业大学教授孙克宁担忧，氢能大面积的使用还存在一定难题，用太阳能、风能、水能、海洋能等可再生、无污染资源转化成氢，成本也很高，但是不排除将来成本降低的可能，如果成本降低到与升高的石油价格相接近的程度，那么以氢燃料为动力就会普及和商业化。
另外，北京理工大学教授刘福水对于降低氢能成本也提出了自己的看法，他认为如果要发展氢能源经济，其实中国已有足够的条件。氢燃料可以有多种来源，如碳氢化合物裂解、电解水制氢、工业副产氢等。中国地域辽阔却统一时区，使电力系统呈现用电的峰谷差明显的特点，用电高峰期缺电，用电低谷期电力富余，“谷电”不但浪费，而且对电站是一种危害。因此，利用“谷电”制氢是平衡电能、获得廉价氢能的有效措施，是中国理想的氢能源经济模式。
03
中国工业气体工业协会秘书长孙国民认为，小水电制氢前途光明。中国水力资源非常丰富，尤其是分散在全国各地的小水电发电站潜能巨大。如果在小水电站旁边配套建设水电解制氢装置，利用廉价电力制氢，可大大降低制氢成本，打破水电解制氢高成本的瓶颈，非常具有发展前景。
此举不仅对发展氢能源有利，而且可提高小水电站经济效益，将不能贮存的电能制成氢贮存起来应用，可谓一举两得。
而对于股票市场，北京长城证券公司咨询部经理张健则建议投资者应该理性地看待氢能源个股，现阶段应采取观望态度。
据张健介绍，目前新能源板块在整个市场上“属于偏强势的表现”，以氢能源为代表的各种新能源个股一直以“捆绑在一起”的姿态示人，“靠题材来聚集人气”，因为目前新能源在技术、产品以及市场等各方面都还不成熟，而如今油价回落，新能源替代效应减弱，再加上人们对于中国后奥运经济缺乏信心，新能源股票的换手率和成交率不断下降，反映出人们对于新能源的关注度在下降，人气涣散，氢能源个股势必受其牵连。
另外，“氢能源的配套服务和设施比较欠缺，所占公司份额不是很大。” 中炬高新（600872）证券部的工作人员告诉《小康•财智》记者。与此同时，“氢能源利用的成本也很高，一辆氢动力汽车的成本要好几百万元，再加上现在氢能源利用的项目都是带有公益性质的，它的商业化欠缺些，盈利很小。”同济科技(600846)证券部工作人员称。这些都是氢能源个股所面临的情况。
氢能源范文第2篇
氢能源和燃料电池技术，是支撑和推动第三次工业革命的核心技术，可广泛应用于生态环境保护、资源综合利用等诸多领域。该项技术的推广和应用，对降低全球碳排放和调整能源产业结构将产生巨大推动。为了应对能源紧缺，缓解排放压力，一些技术先进国家最近几年在氢能源新技术集成创新与产业化应用方面取得了许多重要新进展，并呈现出明显的技术和市场竞争优势。欧美、日本等国在实现水电解制氢的产业化、低成本化、商业化，以及从氢能源的生产、储存、运输、应用到相关基础设施与产业体系的建设以及标准化的过程等方面，已走在世界前列。德国因为在利用风能（光能）电解水制氢、高性能氢燃料动力电池及其在机动车上的应用等方面，攻克了液氢的运输等一系列关键技术，生产成本降低为原来的1/3，率先实现了氢能源电动汽车的产业化。美国能源部2013年5月中旬宣布启动一项名为H2USA的项目，大力支持氢能源汽车研发。其中，韩国现代等10余家企业已经与美国能源部达成协议，拟推出氢能源汽车。
氢能源汽车能源转化率高、无污染、零排放，通过氢与氧的结合，经由燃料电池产生电力来提供动力。氢能源汽车有助于减少尾气排放，同时降低对石油的依赖，相比于纯电动车采用的锂电池，氢燃料电池是真正的“零污染”。而且，氢能源汽车也比锂电池车的单次行驶里程更长。此外，电机的性能直接关系到电动汽车的性能、应用和发展。电动汽车推广困难的主要问题是续航里程短，而欧洲在电动汽车上采用的轮毂电机是直驱电机，其效率高、耗能低，有效延长电动汽车续航里程，其特点是目前替代单一电机的其他技术方法不能比拟的。
这些氢能源新技术集成和产业化发展动向，至少有如下四个重要启示：
1.氢能源相关新技术的集成与创新，已经把风力发电（或光伏发电）、电解制氢、氢燃料电池、汽车制造和供电等产业有机联系起来，形成了若干新的产业链，并且具有巨大的市场潜力和竞争优势。
2.清洁能源电动汽车已经进入氢燃料电动汽车时代，在做出推广新能源电动汽车决策和政策的时候，应当跟上这一发展趋势，否则会为落后于技术发展付出不必要的代价。
3.“风力发电（或光伏发电）-电解制氢-氢燃料电动汽车”技术集成和应用，最适合我国的发展现实和发展需求。一是我们已经具有较为成熟的风力发电技术和企业，并且正在为如何高效利用和解决远距离输送问题而发愁。二是可有效缓解城市发展对化石能源的过度依赖，有利于解决当前大气污染严重、PM2.5浓度居高不下等环境难题，因为氢燃料燃烧后排放为水，二氧化碳等有害气体排放为零。三是可以把我国的风电（或光伏发电）、制氢、汽车、小区清洁供电等产业有机联系起来，形成新的产业链和发展动力，带动产业升级换代，有利于转变发展方式、提升发展质量。
4.轮毂电机技术的高效节能低电耗、有效提高电动汽车续航里程的特点，非常值得研究和推广，这将有利于电动汽车的应用推广。
因此，建议国家出台政策，大力扶持氢能源技术及产业的发展。制定氢能源产业规划，加大政策扶持力度，加大市场推广;氢能源技术不能停滞于科研院所，必须尽快产业化，加强推广应用。具体建议如下：
一是支持氢能源生产、贮存、加注设备以及氢燃料电池的研制和生产。二是支持有关企业盘活现有风力和光伏发电资源，充分利用现有风力发电设施，实现氢能源低成本规模生产能力。三是加快推广氢燃料电池汽车的应用。四是支持氢能源供应基础设施建设。五是支持轮毂电机的研究和应用推广。
氢能源范文第3篇
3月7日，冬寒尚未褪去，现代汽车蔚山工厂氢燃料电池汽车（以下简称“氢燃料汽车”）生产工厂却已满载春意，工作人员忙着将17辆ix35氢燃料汽车装载到货轮上。
按照计划，这17辆氢燃料汽车将横渡大洋，落户欧洲。其中15辆运往丹麦，2辆运往瑞典。到4月份，丹麦和瑞典有关政府机构或公共机关的一些官员，就可以乘坐氢燃料汽车进行办公。
同作为新能源汽车，电动汽车经历了数十年的推广，成效并不令人满意。亚洲、欧洲和北美的汽车行业高管们有意将目光投向了氢燃料汽车。据悉，宝马、福特和丰田等车企均计划在未来几年内量产并全球出售氢燃料汽车。
值得一提的是，此次现代生产的氢燃料汽车，是世界上首次成功实现批量生产的氢燃料汽车。这对于“氢燃料汽车”产业以及整个“氢能源”行业来说，无疑是一利好消息。
随着氢燃料汽车逐步向商业化进程迈进，氢能源的利用已越来越进入公众的视野。江苏中靖新能源科技有限公司（以下简称“中靖新能源”）高级副总裁袁音向《能源》记者表示，氢能源可称为“终极能源”，因其在污染、排放、使用、生产成本、可再生和资源丰富性等众多方面都具有其他能源所无法比拟的优势。
氢能源行业根据能源开发和使用的技术，更是将能源大致分为了三类：传统技术能源（化石资源、不可再生资源，如煤、石油）、中间过渡技术能源（如内燃机、核能）、终极技术能源—氢。
氢能源大有前途，但相比于国外企业的高调发展，国内企业却没有想象中的热情。在认准氢能源发展前景的新兴民营企业、高校和科研单位看来，我国应不失时机地抓住氢能源发展机遇。
资金的缺失
氢能源有两大类使用方法。第一类被称为“热化学”方法，即燃烧。另一类被称为“电化学”方法。氢燃料电池技术则属于后者，被认为是利用氢能、解决未来人类能源危机的终极方案。
“氢燃料电池是目前市场热衷度最高的氢能源利用技术。利用氢气和氧化剂在电池内的化学反应直接生产电能，具有无污染、节能、高效、安静、安全等特性，可用于新型汽车、发电站、潜艇和家庭直接供电等。”上海攀业氢能源科技有限公司（以下简称“攀业氢能源”）副总经理施涛向记者介绍道。
攀业氢能源是国内较早从事燃料电池产业化工作的企业之一，于2006年1月成立，一直致力于燃料电池的商业化应用。依靠几百万的天使投资作为启动资金，成立7年多以来，资金问题一直是攀业氢能源往前发展的瓶颈。
事实上，攀业氢能源是其他氢能源民营企业羡慕不已的对象，因为2010年，其获得了北极光创投2000万元的风险投资。“据我了解，我们公司是国内唯一一家真正拿到风险投资的公司。”施涛对记者说。
如今，两年多已过，因为产品并未真正实现商业化，攀业氢能源还是处在投入大于产出的阶段，“寻找新的资金支持”成为公司不得不面对的重任。
“其他民营氢能源公司的资金状况更不好看。国内几家大型的氢能源公司，很多都是靠国家863计划的资金得以维计，但总共加起来，每年也只有几千万。”国家标准委员会负责燃料电池标准制定的卢琛珏所长向《能源》记者透露。“科技部‘十二五’规划项目中对燃料电池承诺的资金，到目前也并未落实多少。”
相比于电动车市场每年动辄上百亿的投资，以及热钱对其的追捧，氢能源市场可谓门庭冷落。
据记者了解，截至2011年，德国就已投资3.93亿欧元用以融资，支持氢能及燃料电池技术的发展。曾有国内氢能技术的企业做过调研，想要大步伐推进氢能技术的发展和产品的市场化应用，初期的投资将需要达到20-30亿元。
“现实情况是，国内真正的氢能源市场并未启动，资本不敢进来，而国家政策方面的资金投入也远远不够。”卢琛珏说。
众多民营企业企图寻求国企等大型企业的投资，以期望依附在集团之下，获得进一步的发展。中靖新能源就依靠江苏中靖集团的财力，才得以持续地进行科研投入。但也有不少企业因得不到资金支持而中途夭折。
“产品未实现大规模量产，难以获得收入，但投资不足，拖延了技术进步和产品产业化的步伐”，这成为国内氢能源企业面临的无奈循环。这也是目前为止，国内尚未出现特别突出和规模较大的氢能源公司的原因之一。
产业链难贯通
难以获得资本市场的青睐，最重要的原因是，国内氢能源产品尚未让投资者看到回报的希望。因此，产品的商业化推广，是各家氢能源公司为之努力的方向。
在施涛看来，氢能源产品要实现商业化，产业链的贯通必不可少，但目前来看，困难重重。
氢能源产业，可分为氢气的制备、运输、储存和氢能产品的应用等诸多环节。目前，氢气的供应仍然是产业链完善的一大制约环节。
在氢气的制备上，我国已有多年的化石能源制氢经验，在化工、钢铁等行业，都有专门的后端制氢工厂。
但是，常规的氢气产业运营模式如何与新兴的燃料电池应用产品之间的衔接，是急待解决的问题。因为，目前的化学制氢以及高压储氢、液态储氢以及金属储氢（即固态吸附储氢）都有适用的范围，存在限定条件。
“开发新型的制氢方法和安全的储氢技术，研发高效的储氢材料，是实现氢能产品商业化的前提条件。”袁音向记者指出。“目前，包括中靖新能源在内的氢能公司都在向这方面努力。”
在氢能产品的应用上，目前推广力度最大的为燃料电池。为了打通产业链，各家燃料电池公司除了研发，都亲自从电池的终端应用着手推广，如备用电源、氢能叉车等。
攀业氢能源最初进入市场时，计划是专做燃料电池，燃料电池的终端应用则希望通过与其他企业的合作，由专业的公司完成推广。“在产业初期，想要找到一家同样能忍受住寂寞期的公司合作，实在不易。”施涛告诉记者。所幸依靠风险投资，攀业能源才得以进入了燃料电池的终端市场，开发备用电源系统，以及研发氢能源游览车和叉车。
“这样做的后果是，产业链拉的太长，对我们处于成长期的企业来说，资金投入过大。整套备用电源系统的开发，需要投入大量的人力、物力。”施涛向记者坦承。“但是在目前的市场背景下，我们也只有努力做产业链的整合，才能压缩成本和研发及生产的周期。”
按照其最初设想，氢能源产品应该探寻出一种商业化模式，在制氢、输氢、储氢，以及燃料电池开发和燃料电池终端市场应用等环节，都有相关专业化的企业来完成。
在目前产业链未贯通的情况下，还有一个重要的后果就是，各个环节未实现专门的量化生产，致使氢能源产品的成本高居不下，从而制约着终端产品商业化的进程。
“燃料电池应用时所使用的某些部件价格居高不下，而且没有现货。但是在国外只要以近1/3的价格就可以拿下，而且是现货。”一不愿具名的氢燃料电池生产商感慨说，“这就是产业链完善与否的价值所在。”
押宝备用电源
相比于国外企业对于燃料汽车的热衷程度，国内车企却显示出淡漠态度。加之我国加氢站资源的匮乏，国内尚未形成规模的氢能源企业只能将氢能源技术的研制发展转向于更为简单和较易实现商业化生产的氢能备用电源上。
3月24号，北京时间上午10点，，北京碧空氢能源科技股份有限公司（以下简称“碧空氢能源”）的负责人正在大洋彼岸的加拿大，准备与巴拉德动力系统公司进行再一次的商业性合作。
碧空氢能源市场总监李海告诉记者，此次公司相关负责人出访巴拉德公司的目的之一，是为了购买一套175千瓦的ClearGenTM分布式燃料电池发电系统。此系统将于其他备用电源系统一起，在9月份召开的第五届世界氢能源技术会议上进行展示。
巴拉德是世界最大燃料电池厂商，碧空氢能源作为其在中国的合作伙伴，早已紧盯国内氢能备用电源市场。据李海介绍，依赖巴拉德的技术支持，碧空氢能源将可能是国内最早实现氢能产品量产的企业，而备用电源就是其计划量产的最主要产品。
在记者的采访中，国内生产氢能产品的企业，均对氢能备用电源的商业化寄予厚望。事实上，攀业氢能源在成立之初，就把目标定位在此。袁音也对记者表示，中靖新能源公司目前最大的目标市场就是备用电源。
而对备用电源的目标客户上，各家氢能企业都不约而同地选择了希望与中移动、联通、电信三大通信运营商进行合作，以氢燃料备用电源替代通信基站的铅酸电池。
据袁音介绍，虽然目前氢燃料备用电源的前期投入价格高于铅酸电池，但是运行成本却是铅酸电池的三分之一，如果根据使用寿命以及铅酸电池维护所需的用电成本来计，使用铅酸电池的费用约是氢燃料备用电源的5倍，且铅酸电池具有污染性。
根据统计，目前我国已有120万—140万个通信基站，每个通信基站至少配备两组铅酸蓄电池。如能将这些铅酸电池全部替换下来，氢能备用电源的市场也较为可观。
但前期较为高昂的投入成本，仍是三大通信公司顾虑的原因。目前，我国仅有10多套氢燃料备用电源系统在运行。“我国氢燃料电源技术产品的指标、性能和价格水平可接近国际企业，但市场应用处于落伍状况。”上述业内人士告诉记者，“甚至远远落后于印度尼西亚等发展中国家。”据了解，印尼在2011年开始大批量使用氢燃料备用电源，目前使用量已超过500台。
氢能源范文第4篇
政策明确建设氢能源社会
2014年4月11日，日本政府在内阁会议上通过了《能源基本计划》。虽然在这一时间点，人们非常关注日本核泄漏的情况，但实际上还有一件事值得关注，那就是日本同时也针对氢能源和燃料电池制定了具体的发展目标。
在这份计划中，政府宣布到2030年包括燃料电池车在内的下一代汽车的比例要达到50%～70%；到2015年要在全国范围内建设100座加氢站；家庭用及企业用的燃料电池数量达到530万台。之后，日本全国25个地方政府响应政策，采取设立氢燃料协议会、制定规划表等行动。紧接着，2014年12月，丰田的世界第一款量产燃料电池车MIRAI上市销售。
我们可以看到，日本政府与企业、机构等联手，致力于实现氢燃料的广泛使用，在这样的势头下，2015年或将成为日本步入氢能源社会的“元年”。
氢气究竟是一种怎样的资源？实现氢能源社会又有什么意义？相信在多数人的概念中，上述问题并没有一个具体的答案。那么，我们便在此了解一下这种资源的特点，看看日本为建设氢能源社会而采取的一系列措施。
认识氢能源
氢气往往通过石油、煤炭、天然气等化石燃料制取，或者从工业的副产物中制取。另外，电解水也可以制取氢气，如果可以使用风力或太阳能等可再生能源来发电的话，制取氢气的副产物只有氧气，不生成任何有害物质。这样一来，氢气就成为了最理想的清洁能源，能为建设低碳社会带来巨大的贡献。
氢气既可以以气体的形式储存在气罐中，也可以采用液化等方式储存。虽然在储存方面不如汽油或天然气方便，但即便是天然资源稀缺的国家也可以制造、储存、运输氢气。氢能源对资源稀缺的岛国日本来说，是一种非常具有魅力的新型能源。
然而，这种能源也存在令人不安的方面，那就是安全性。氢气与其它常见的燃料相比，具有燃烧范围更广、可燃性更强的特征。但其质量小，扩散快，即使着火了，也会在气体扩散之前很快就燃尽。除非在密闭的空间内有大量的氢气泄漏，且存在火种，才会引起氢气爆炸。因此，只要理解氢气的特性并正确地使用，具备完善的安全措施，氢气与其它燃料相比并不具有很大的危险性。
汽车企业积极研发燃料电池车
2014年12月15日，丰田汽车公司的燃料电池车MIRAI在世界上率先发售。燃料电池其实是利用了电解水的逆反应来发电。氢气和空气中的氧气在燃料电池堆内发生反应产生电，然后利用电能来驱动电机。
从用电驱动车辆这一点来看，其实燃料电池车和纯电动车是一样的。但是纯电动车充电需要很长的时间，而燃料电池车加氢只要3分钟。续驶里程方面，一般电动车单次充电只能行驶不到200km，燃料电池车以MIRAI为例，其储氢罐内气压为70MPa，可储存120L的氢气，单次加氢可行驶约700km。目前日本氢气的价格约1000日元/kg，单次加氢约5kg，即5000日元（约合253元人民币）左右。其使用成本相当于一辆混合动力车。
丰田为推动燃料电池车的发展和普及，已公开了约5680项燃料电池专利。世界上许多汽车制造商都正在研发燃料电池车。如本田正在研发FCX Clarity燃料电池车的后继车型，去年11月也公布了FCV氢燃料电池概念车。其主要部件都集中在车辆的发动机罩下，因此能确保其具有与普通车辆相同的行驶感觉和车内空间。近日，本田还宣布，在未来10年计划大规模生产FCV氢燃料电池概念车，截至2020年将实现大规模量产能力。该车将于2016年正式量产并发售。雷诺-日产、戴姆勒和福特三方结为战略合作关系，其首款新型燃料电池车最快将于2017推出。
另一方面，马自达和宝马的研发方向则是以现有的汽油发动机为基础，同时使用汽油和氢气两种燃料。比如马自达曾经推出的马自达Premacy Hydrogen RE Hybrid以及RX-8 Hydrogen RE。宝马曾于2007年以7系为基础制造了Hydrogen 7。
此外，本田于2004年研发了一款燃料电池摩托车；铃木与英国Intelligence Energy公司成立合资公司，并于2010年推出了一款燃料电池踏板摩托车Burgman。
燃料电池车上路测试
为促进燃料电池车的普及，日本正积极地将燃料电池车导入公共交通和物流运输中去，在日本各地的道路上展开了测试。
公共交通方面，山梨县接受日本环境省委托，在国内率先进行燃料电池公共汽车的试运行。所使用的车辆均对原有的柴油发动机进行了改造，已经成功进行了2年2万km的试运行，且没有发生任何重大故障。只不过，氢燃料的成本是柴油、CNG（压缩天然气）的3～4倍，车辆改造的成本也相当高昂，这都是需要解决的问题。丰田市经济产业省也开展了燃料电池车的公路行驶试验，搭载了丰田新燃料电池系统的燃料电池巴士被投放到了丰田市内行驶的公交车中。
在物流运输中，丰田自动织机开发的燃料电池叉车先是在丰田合成的北九州工厂进行试运行。如今，又在物流量更大的关西国际机场国际货物区投入实证实验，实施期间为2015年2月23日～2017年3月底。
日本的燃料电池和储氢罐技术的专利申请量世界第一，燃料电池车和家用燃料电池的应用也处于世界领先地位。但是，在公共基础设施和物流应用方面，包括加氢站的建设、燃料电池叉车的应用，还落后一步。因此，日本今后将在继续发展燃料电池车的同时，快速推进基础设施的建设。
东京氢能源预算花“血本”
而在日本各地推广燃料电池车的行动中，准备最积极的地区当数东京。2020年奥运会和残奥会将在东京举行。因此，东京正在建设更加完善的氢燃料基础设施，以达到可以全面支持赛事期间使用的程度。同时，以主办奥运会为契机，这些建设氢能源社会的举措也将在未来继续保持下去。为此，去年举行的东京战略会议制定了相关战略目标和具体的实施行动。内容包括到2020年实现燃料电池车达到6000辆以上、燃料电池客车达到100辆以上、加氢站35座的目标。
为实现这些目标，东京政府还提出了相应的补充预算。其中，2014年对燃料电池车的购置补贴14亿日元、加氢站的建设及运营补贴21亿日元，加上其它补贴，氢能源方面的补充预算总计达40亿日元（约2亿元人民币）。2015年东京针对氢能源的预算方案总额达到412亿日元（约20.7亿元人民币）。
氢能源范文第5篇
国内外大量研究表明,世界能源现状已向人们提出严重警告:必须及早为21世纪能源的发展做好思想上、物质上、技术上的准备。预计占世界所需能源70%的石油,到1995年为其发展峰值,随后会急剧下降。到2010一2020年前后,它将会下降占20%以下。煤虽是发展中国家占重要地位的能源资源,但由于储量有限且有一系列缺点,应用前景也并不乐观。专家们预测,21世纪占能源重要地位的将是核能、太阳能、海洋能和地热能等的开发利用。
随着21世纪核能、太阳能的大规模开发,作为其“二次能源”之一的氢能必将得到有效的开发应用。由于氢具有一系列优于石油、煤等的特点,现已受到国内外专家们的普遍重视。他们或称氢能为21世纪的能源;或预言未来取代石油资源的蒋是氢能源;或推测在2020年,氢能“很可能成为能源研究、发展与论证的主要方面”闻。更值得注意的是,目前国内外已经在氢能开发研究工作上,取得了十分可喜的进展。发展形势告诉我们,尽快把氢能用于农业,作为一项农村新能源进行研究和应用开发,已经提到议事日程上来了。
近十几年来,我国已取得了举世瞩目的开发利用生物质能—沼气的成功经验,引起了国际社会的关注。沼气的蓬勃、深人、普及发展,使我国农村能源面貌发生了带有根本性的变化。沼气用作内燃机燃料,已达到在保持原机性能条件下节油的明显效果¾。农用动力机械全烧沼气或沼气、柴油混烧取得成功的事实,给柴油机烧氢的可能性与可行性,以重要启迪与有力支持。柴油机烧沼气,与烧柴油一样,会造成对大气的污染。若改燃氢则可部分或全部避免对环境的不利影响。所以,我国未来的农业能源,沼气与氢能将是两大支柱。
一氢能特点与储存形式
（一）氮能特点
氢能与汽、柴油、沼气相比,有五大特点:
1.燃烧热值高,约达120MJ/kg,而汽油和甲烷分别为科和ZMJ/kg;
2.点火能量小(约0.02mj,而汽油棍合气为ZmJ),燃烧速度快(在常压空气中,比汽油快5~9倍),所以只要氧化剂充分,便可完全燃烧;
3.燃烧后只形成水蒸汽和极少量的氮化物Nox(主要是NO,数量仅为一般车辆的1/200)。即使这极少的NOx,也可通过调整燃烧条件减少或避免;
4.具有重要的工业价值。如,用于CH3OH、NH3、HCI等的有机合成;可对铁矿石中的金属进行直接还原,取代焦炭;城市煤气中含50%的氢,提高了热值和质量;氢化铝锉、二氢化铝、偏二甲脐等用作火箭燃料或添加剂;过氧化氢用作火箭燃料高能氧化剂;
5.比重小(仅为空气的1/7),扩散系数大,即使从容器逸出,也不致因沉积底层或形成密集气团而导致危险。
(二)氮的储存形式氢虽然可以气相或液相形式储存,但这两种形式均不可取。因为氢的密度小,仅0.099/L,即使采取较大储存压力,仍占很大空间。20℃下,用2000大气压将氢气压缩至钢瓶中,容积162L的氢气也只相当于IL汽油的热值。以液态氢储存,既需要一252.9℃的超低温,又需耗费很大制取能量,还要使用很昂贵的容器。即便如此液氢的容积仍不小,3.9L液氢的低热值也只相当于lL汽油的热值。液氢也很容易泄漏。所以液氢,非特殊需要是用不起的。尽管1982、1984年日本、西德曾试验过将液氢用于汽车样机,得到了热效率提高20%的效果,其价格却比用汽油高18倍以上。目前储存氢的最有效方式,是把氢以金属氢化物形式储于合金中,称为MH法。这种储氢技术出现不过十余年,但它一问世,就受到人们高度重视。因为它有许多突出优点:(l)它比高压气氢和液氢,有高度安全性;(2)含氢量大,储存密度相当于液氢的2倍、常态氢的1000倍;(3)氢在释放时,纯度高达99.9999%;(4)许多金属(如Ti、Mn、Mg、Al、co、Ce等)或合金(如高温型的MgZNi,低温型的FeTi、LaNis等)均可利用自身同氢的可逆反应在特定的温度、压力条件下充氢、放氢;(5)充放寿命长,可达2一3万次。初始成本虽高,长远使用成本却较低廉。目前我国南开大学无机化学系及北京有色金属研究总院等均在进行MH的研究,后者还可提供现货。MH的唯一缺点是重量较大。但若在车辆设计中,将其转化为附着重量,前途相当可观。
二内燃机燃氢的可能性与可行性
内燃机燃氢的设想,早在1920年前后即已产生,但真正把它加以认真地研究,是在1964年氢能开发取得较大成果之后。自美国把氢作为“土星五号”登月火箭发动机燃料发肘成功,氢能才成为公认的燃料领域新物质。
柴油机和汽油机是车辆内燃机的两个重要分支,它们在世界各国使用量很大。节能、然料代用、减轻环境污染始终是其重要的研究课题。选择氢能作其燃料,将是攻克该难题的有效途径之一。实现这一目标,不但要根据各国国情,采取可行的战略步骤,而且要有效解央一系列技术难题。
(一)汽油机然氢的问题
国外,特别是发达国家,由于汽车拥有量很多,对环境影响之大,已构成严重社会间题。所以,十分重视汽油机燃氢的研究,美国、西德、日本、加拿大等都在开展这方面工作,但多年来一直未获得突破性进展。汽油机燃氢,各国主要研究的是采取氢一油混烧,之所以进展不大,分析原因是:
1.若在压缩过程中向缸内直接喷氢,由于汽油机压缩比。比较小,则与汽油混合时间较短,会出现异常燃烧现象,从而导致发动机热效率下降;
2.若氢气在缸外与汽油混合,因体积过多膨大,严重排挤了理应进人气缸的空气量,从而使过量空气系数:双重降低,则导致发动机有效功率明显减小;
3.即使在直接向缸内喷氢情况下,通过减少汽油吸人量使:值适当提高,喷氢量仍然有限,故而升功率也难以提高,甚至会下降。
(二)柴油机燃氢的可能性与可行性
我国以及第三世界国家,汽车在各类车辆中占的比例较小,加之我国土地分散,广大农村用于耕作的拖拉机多为中、小马力,从而更促使柴油机数量增大,拥有量将会不断地增加。所以解决柴油机燃氢是我们的研究重点与需要。
从上述汽油机燃氢的种种间题分析,柴油机均可天然合理地解决。柴油机是压燃式点火,不存在点火系统,具有远高于汽油机的压缩比。和过量空气系数借助于高。值,氢的一系列优点可以得到充分发挥,所以很有可能加速研究进程,取得成功。当然,柴油机燃氢只能是采用柴油、氢混烧,不可能是纯粹燃氢,因为氢不易被压燃。氢与柴油机结合,之所以能更快取得成功性进展还因为:
1.氢气点火能量小、自燃温度高(530一580℃),决定它在柴油机中与柴油配合能取得良好的燃烧效果:即在下死点后使氢先于柴油进人气缸,实现均匀分布,然后一待柴油压燃,便可将氢点燃,共同完成作功过程。(此时柴油喷人量可少于或等于掺氢前的。后者目的在于提高发动机功率)。
2.热效率高
(l)氢的扩散系数(0.6Icm/s)高于其他(例如汽油为0.05cm2/s),因而易于做到混合气均匀一致,再加燃烧速度(即火焰传播速度)很快(如最大可达3.lm/s。而汽油仅为l.Zm/s),故可提高其热效率;
(2)氢的绝热指数(K)高于空气。空气的绝热指数K=1.40,它与燃油混合后,指数值降低;混合气越浓,指数值越低。但它与氢混合,情况则大变,此时因K值提高,热效率也提高。
3.氢在理论混合比下每单位容积的热值为3.16kJ/L,约为柴油的50%,故势必导致功率下降。与此同时,由于氢的绝热火焰温度高于其它,因此反过来又对所述功率下降作出部分的补偿。这一评价如再考虑到柴油机本身就有较大的过量空气系数:和较高的压缩比。,则功率不仅不致降低,还可在氢量增大情况下提高其功率(尽管按文献记载,为了充分发挥氢的环保优越性以最大限度地降低有害物质NO的生成量,过量空气系数应使之不小于1.5)。
4.氢、油混烧可节省柴油,从而使柴油燃烧产生的污染物HC、CO以及碳黑等减少。如果柴油机直接向缸内充氢,则既有可能提高其升功率,又可使每一单位功率所分担的污染物数量减少。
5.由氢参与燃烧所带来的热效率提高,加上柴油机转速低、过量空气系数大,说明此时柴油机的排气温度可不致因压缩比较大而提高,从而可避免气缸系统过大热应力和氢因高热废气点火造成早燃、回火,以及由此引起的发动机运转失常,或严重时出现的停车现象。
6.柴油机烧氢同于汽油机,不会引起结构的重大变动;同时,由于氢燃烧后产生的微粒量仅为同等热值下燃油燃烧所生成微粒量的千分之一,发动机的使用寿命可因磨损情况改善而相应提高。
7.汽油机燃氢的某些基本过程和经验可借鉴于柴油机燃氢;
(l)汽油机加氢后在一般负荷下热效率可提高10一15%,小负荷下则更为明显;
(2)发动机经济稀混合气区域加宽(见表1),且因氢的少量加人,可实现稀薄混合气的快速燃烧,.因而发动机经济性得以改善:平均比油耗降低20一30%。此外,在较稀限下,因气缸压力的循环波动减小,发动机工作变得柔和。根据苏联的经验,由于(1)、(2)所述原因,在混烧情况下可使汽油耗量降低25一40%。
(3)加氢可降低怠转转速,同时还可使发动机在部分负荷下燃用较稀薄的混合气,这些都有助于降低在总使用期内的燃油消耗。
(4)烧氢与烧汽油的成本比较(仅就燃料而言)哪一,显示出其巨大优越性(见表2)。实际上,氢作为燃料,不仅传统的柴油机和汽油机可考虑用它,由于它的重量密度大,发热量高,火焰传播速度快,点火能量小,所以还特别适合于工作状态经常改变的航空涡轮喷气式发动机的工作。同时,上述优点也使纯粹烧氢的“氢发动机”具有更大的功率和更好的扭矩、热效率指标以及燃料经济性。
为了在节油和环保前提下确实提高发动机的性能指标,搞出有别于国外同类研究的待色,建议我们的主攻方向可首先确定为向柴油机缸内掺氢。这样,需要解决好下面两个问题:
1.氢源要有足够的压力以将氢气压人缸内。这方面高压钢瓶具有有利条件。当以MH作为氢源时,需视情况同时采取增压措施;
2.找到氢气压人缸内的合理时刻和稀限范围。例如,可否认为掺氢时刻以压缩冲程前半期为宜?因为:
(l)氢气密度仅及空气的1/145,故在喷射中不易贯穿缸内空气全部,国此对于它同空气的均匀混合,需要有个过程;
(2)柴油喷人时与空气混合的时间极短,易于出现爆燃现象(特别对于直接喷射式柴油机),这时氢的提前喷人,可不致加剧爆燃过程;
(3)提早喷氢可降低对喷氢压力的要求,从而有利于氢源的准备。同时,还可以考虑以表1所列值的4%作为柴油混合气稀限范围的低限,然后在研究中逐次增大,以进行各项性能指标的对比。试验中,面对发动机众多的结构、性能参数,建议主要选择以下四种作为具体测值对象:压缩比,外载,油、氢混合比和燃料供给时刻。对它们进行正交试验,并以发动机功率和排放物作为试验指标,寻找最优搭配方案;也可按回归设计原理,组织试验,建立起具有较高预测精度的综合数学模型。温度、压力及发动机转速由于从属于以上四参数,可不作为独立参数提出。
向柴油机缸内掺氢以及压缩比可变,这会从技术上、结构上给研究工作带来一定的难度,但这样做却是十分必要的,因为这是向目前同类研究迈出的具有重要意义的新的一步,也是建立起柴油机掺氢效果完整概念必不可少的。
三结语
探索研究开发氢能作为新的农业动力能源,尽管有相当的难度,而且与实际应用还有一定的距离,但从科学技术的飞速发展来看,已为期不远了。我们只有尽早做好理论与技术上的研究,才有可能走在前面,才能有效改变我国农村能源的现状。
氢能源范文第6篇
【关键词】氢能;新能源 必然性 氢能源的优劣势
一、氢能源
（一）氢能源简介
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点：
l、重量最轻的元素。标准状态下，密度为 0.8999g/l，-252.7℃时可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。
2、导热性最好的气体，比大多数气体的导热系数高出10倍。
3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的 75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142，351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
5、燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
6、无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无损。
7、利用形式多。既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
8、可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
9、氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
由以上特点可以看出氢是一种理想的新的能源。目前液氢已广泛用作航天动力的燃料，但是在实际的应用中氢的存储与运输，以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的问题。
二、我国发展氢能源的优劣势分析
中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，H2/O2。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。多年来，我国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，在制氢、储氢和氢能利用等方面取得了不少进展和成绩。氢作为能源利用应包括以下三个方面：利用氢和氧化剂发生反应放出的热能，利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能及利用氢的热核反应释放出的核能。 我国早已试验成功的氢弹就是利用了氢的热核反应释放出的核能，是氢能的一种特殊应用。我国航天领域使用的以液氢为燃料的液体火箭，是氢作为燃料能源的典型例子。
目前，获得大量单质氢的唯一途径是依靠人工从天然气、石油、煤炭、生物质能及其它富氢有机物等中制取。氢的最大来源是水，特别是海水，根据计算9吨水可以生产出1吨氢（及8吨氧），氢气燃烧热是28900千卡/公斤，而且氢与氧的燃烧产物就是水，因而，水可以再生。由此可见，以水为原料制氢，可使氢的制取和利用实现良性循环，取之不尽，用之不竭。据估计，我国水能源理论稳定蕴藏量为7亿KW，而开发量为4亿KW，开发成功后，每年可节约大量煤炭，减排大量二氧化硫。工业副产氢也是向燃料电池提供燃料的有效途径。据统计我国在合成氨工业中氢的年回收量可达标14'108m;在氯碱工业中有87'106 m的氢可供回收利用。此外，在冶金工业、发酵制酒厂及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量，估计可达15亿立方米以上。
可见，我国氢的来源极为丰富，技术水平也有了一定的基础，水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法，现已形成规模。其中低价电电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法。另外，用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用，这可以降低氢能应用成本。由此，我国发展氢能源优势可见一斑。任何事物的发展都具有两面性。在看到优势的同时，我们也要看到它所面临的困难。大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。目前，廉价的制氢技术和安全可靠的贮氢和输氢方法是两大核心问题。获取氢需要消耗大量的电能将氢和氧进行分离（制备1升液氢约需消耗电能3kwh）;而直接从天然气中获取氢，需耗汽油，每公里要排放约16克二氧化碳（普通汽油车每公里排放260克二氧化碳），能耗过高。就环境保护和市场需求而言，洁净和成本是二个关键参数，光有洁净而成本过高就没有市场，很难推广。因此，要实施这一战略，就必须有目的地降低成本。每百公里所加注氢的价格与汽油价格要尽可能接近，否则该技术只能永远停留在实验室或样车阶段。当然，氢能的使用还有其他方面的问题，如作为基础设施的氢加注站。
结语：目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。近日，世界首列氢能源有轨电车在南车青岛四方机车车辆股份有限公司竣工下线，正式投用于山东首条有轨电车示范线――城阳有轨电车示范线上。据悉，该车的下线面市，填补了氢能源在全球有轨电车领域应用的空白，也使我国成为世界上第一个掌握氢能源有轨电车技术的国家。发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
参考文献
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2、王艳辉、吴迪镛、迟键：氢能及制氢的应用技术现状及发展趋势。
3、吴承康、徐建中、金红光：能源的发展战略研究。
氢能源范文第7篇
朱晓飞每天驾驶着一辆银灰色轿车在上海远郊嘉定的道路上飞驰。车辆驶过，没有任何发动机声音，前挡风玻璃上PI0003字样却鲜红发亮。从外观看，这辆没有上牌照的汽车与道路上行使的其他车辆没什么两样，但车内闪烁着红绿灯光的设备足以证明它的与众不同。
这是一辆氢燃料电池动力汽车（下称氢能汽车），朱晓飞是上汽集团的汽车测试工程师，再过5个月，公司生产的氢能汽车将开展全国巡游。“氢能汽车是一种真正实现零排放的交通工具，它唯一排放的是纯净水。”上汽集团新能源汽车事业部总经理干对《中国经济和信息化》记者说。
上海汽车不是唯一一家对氢能汽车感兴趣的公司，日本两大汽车巨头丰田和本田已决定明年开始销售氢能汽车，德国奔驰、日本日产、韩国现代等也正式确认未来几年推出类似产品。世界主要汽车制造商对氢能汽车的美好预期，引发氢燃料电池厂商的股票近期一路飙涨。
丰田汽车业务高级副总裁鲍勃・卡特上月称：“氢能源汽车将很快进入我们的生活，比任何人预期的数量都要多。”
不过，电动汽车的代表人物特斯拉CEO埃隆・马斯克却不以为然，“氢能汽车就是不靠谱，纯粹扯淡”，替代化石燃料汽车的只有纯电动汽车。
没有人否认特斯拉在全球范围内掀起的旋风，但纯电动汽车有限的续航能力以及反复而又慢长的充电过程，让3分钟完成充气、续航能力高达500公里的氢能汽车充满了想象。
丰田汽车公司在重大决策中具有前瞻性和叛逆性：当经济轿车大行其道时推出豪车雷克萨斯，当电动汽车风行时执意开发混合动力汽车普锐斯，两者都大获成功。如今，这家知名的汽车制造商再次把叛逆的性格指向了氢能汽车。
同济大学汽车学院院长余卓平教授12年前参观丰田研发部，原计划考察混合动力汽车，但他被告知混合动力汽车已经转移到产业部，科研部门研究的全是氢能汽车。
从日本回来后，余卓平教授开始了氢燃料电池的研究，在氢能汽车开发上，中国少有的与世界保持着同步。随后，上海汽车与同济大学携手合作，开启了中国氢能汽车的研发和商业化旅程，由于政策导向和技术路线的分歧，这一旅程相当曲折与艰苦。
试水
在同济大学新能源汽车工程中心一楼不规则的大厅内，几辆披着绿色图案的灰白色桑塔纳2000轿车并排摆放，本该放置车牌的地方被贴上了蓝底白字的“超越”字样，从一号到三号，每一辆车旁边单独的铭牌证明了其与众不同。
这几辆看似极为普通的桑塔纳2000轿车就是标志我国燃料电池汽车发展里程碑的珍藏品。这个项目被命名为“超越一号”。
在制氢方面，通用、奔驰等燃料电池轿车最初是采用汽油或甲醇在车上重整制氢以及液氢等供氢方式，同济大学则直接采用压缩氢的车载供氢方式，并提出利用上海钢铁、化工工业副产气体制氢的思路。事实证明，同济大学这一技术路线后来逐步为国外汽车公司所采用。
“超越一号”是中国氢能汽车的“大哥”。这辆原本是桑塔纳2000出身的氢能汽车，后盖下的后备箱装满了氢气瓶、控制器和冷却水箱等装备。氢气瓶“躺”在后备箱的最里面，是车的“油箱”。氢气从这里沿管道进入反应器，与空气中的氧气结合，释放电力推动汽车前进。为防止性格活跃的氢气从瓶中逃逸，氢气瓶采用铝板碳纤维特殊材料：铝合金的内胆外缠一层碳纤维，刷上特殊胶体再缠一层碳纤维。为了安全起见，后厢内安装了监测器，一旦氢气浓度升高将及时报警。
牺牲后备箱尽管解决了把燃料电池动力平台装进桑塔纳2000车身的难题，也给“超越一号”带来比普通桑塔纳2000汽车重300多公斤的尴尬。
“超越一号”的诞生得益于彼时中国加大在燃料电池车辆方面的研究和扶持力度，上海市政府组织研究机构协同上海同济大学、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、上海汽车集团攻克燃料电池汽车关键技术群。2002年，项目团队开发出第一代燃料电池动力平台并且通过国家验收。2003年7月，基于第一代动力平台的燃料电池轿车试验样车“超越一号”问世。
在“超越一号”出生的年代，也正是欧美和日本各大汽车生产厂家加速开发燃料电池技术时，这些企业纷纷投入巨资、组成联盟，进行燃料电池汽车的研究、试验与生产。奔驰、通用、丰田等厂商乐观地认为，2004年燃料电池汽车就能实现批量生产和产业化。戴姆勒-克莱斯勒甚至宣称，预计届时燃料电池汽车的售价将降至每辆约1.81万美元。时任美国能源部部长佩耶1998年在接受《纽约时报》采访时甚至预测，燃料电池进入家庭、汽车和其他领域的步伐将比人们想象的要快得多。
然而，事实却并非预料中的那么乐观。2003年7月，最早将燃料电池汽车投入商业运营的日本丰田汽车召回了出租的6辆燃料电池汽车，并宣布推迟另外6辆燃料电池汽车的租赁业务。原因在于储存氢燃料的高压氢气罐在加注氢气时出现了泄漏。几乎与此同时，各国都在燃料电池汽车的试运行中，发现了一系列需要解决的难题。
第一轮燃料电池汽车试运行戛然而止。各国对燃料电池汽车的投入，从打造示范汽车重新回到加强应用基础研究。氢能汽车要走向商业化，成为一场需要厚积薄发的“长跑”。
考验
尽管各大车企预期的2004年燃料电池汽车实现产业化这一“不理智”的预测没能实现，但是，业界已经为此投入了数百亿美元，在市场预期的诱惑下，没有人愿意就此停下来，各国对燃料电池汽车研究的热情依然不减。
与早些年的热血沸腾、踌躇满志相比，国外一些企业对燃料电池汽车的研究开始持更冷静的态度，研发也开始由大肆宣传转为低调进行，希望通过研究燃料电池的基础问题，找寻解决电池寿命、安全、成本等问题的办法。而如果不能找到解决方案，商用都是问题，更不要提与已然非常成熟的内燃机车进行竞争了。
在此背景下，中国不少车企开始对氢能汽车失去兴趣，研发热情不断减弱。
作为业内不多的坚守者之一，同济大学与上汽集团于2004年5月完成了基于第二代动力平台的燃料电池轿车试验样车“超越二号”。在这一年的10月，全球清洁汽车必比登挑战赛在上海嘉定国际赛车场举行。全世界各种类型的清洁汽车云集赛场，一争高低。作为清洁汽车的终极形式，燃料电池汽车备受关注。中国有三种车型、五辆燃料电池电动车出现在赛场上：清华大学的燃料电池城市客车、同济大学的燃料电池轿车“超越二号”参加了各项测试和比赛。“超越二号”参加的七项竞技指标有五项达到A级。
2005年4月，“超越三号”研发成功。相比“超越二号”，其改变的并不仅是称谓，得益于发动机功率的提高和重量的下降，零到百公里加速只需19秒，关键参数之一的燃料电池发动机功率密度达到了160W/Kg的世界先进水平。
随后的几个月，多辆“超越三号”燃料电池轿车不断从同济大学的校园里驶出。基于奇瑞“东方之子”的“超越三号”燃料电池轿车发动机的重量功率比密度达到了200W/Kg，百公里耗氢0.962公斤的燃料经济性甚至达到国际领先水平。“超越三号”系列轿车目前行驶里程已突破3.5万公里。
就在“超越三号”研发成功的当年，氢燃料电池大巴在清华大学研制成功。次年11月，位于北京中关村科技园区永丰高新技术产业基地的我国第一座以新能源交通为主题的示范园――北京新能源交通示范园一期投入使用，园内配套建设了加氢站。
2007年6月，同济大学、上汽集团共同研发的首批三辆上海牌燃料电池轿车样车，移交给上汽集团燃料电池汽车事业部。
一年后的北京奥运会上，为崭露头角多日的氢能汽车提供了一个难得的向世人展示的机会――由同济大学、上汽集团共同开发的20辆帕萨特氢能轿车作为赛时公务用车，在奥运中心区投入示范运营，执行场馆间巡视、搭载工作人员、接送部分贵宾的任务。
由于这些氢能汽车用的是帕萨特的车壳，氢能系统为自主研发。大众得知后，对这20辆中国改装的氢能汽车十分感兴趣，还借到美国加州示范了半年。
如果说短期服务北京奥运会算得上是对氢能汽车的一次小考，2010年长达6个月的上海世博会无疑是一次大考。当年，由同济大学与国内5家整车厂合作生产的氢能汽车，包括70辆燃料电池轿车、3辆燃料电池客车和100辆燃料电池观光车为上海世博会进行了长达半年的连续服务。
尽管“初体验”受到好评，但是可靠性及成本问题依然还是抑制氢能汽车发展的关键因素。服务于北京奥运会的帕萨特氢能汽车研发成本每辆超过100万元，核心的燃料电池驱动系统的价格在60万元以上。由于氢燃料电池汽车产量极少，无法实现批量生产，因此成本无法有效降低。
对氢能汽车的坚持，背后是上汽集团的多重考量，在这条缺少国内同伴的技术路线上，究竟该如何走下去？对此上汽集团进行了为期两年的“十二五”规划制定，这被外界看作有些小题大做。而上汽集团新能源和技术管理部综合管理部总监朱俏斌却不那么认为：“上汽用两年时间确定了根本的技术路线，未来在这个基础上进行更新即可，避免了可能发生的推倒重来的问题，值了。”
根本技术路线的确定可以帮助相关产业链进行完善，在氢能汽车领域单打独斗多年的上汽很明确自身这一短板。
失意
与上汽集团自成体系，自主研发氢能汽车不同，中靖能源在氢能源发展上却是另一番景象。
王纪忠一直期待的一个场景是：开车在路上行驶，汽车燃料即将用尽，停车从后备箱拿出两包粉剂放入车用电池旁的容器内，然后灌入平常喝的矿泉水，汽车就可以恢复行驶。这不是王纪忠的狂想，江苏镇江的中靖新能源科技有限公司已经生产出来几辆这种车。
6年前，已经拥有电子工程、房地产、贸易等实业的王纪忠决心引进被外界视为骗术的水制氢气技术，利用制氢剂与水反应，不消耗能源，通过各种物质配方产生化学反应，没有污染和噪音，产出电和水蒸气。彼时，他的电气生意正风生水起，但他还是毅然决定投入氢能源这一前景不明朗的领域。
王纪忠并不盲目。当时，虽然国家在大力补助新能源电动汽车，但电动汽车并未热卖，其中一个重要的原因是电动汽车在行驶里程、充电时间、成本三方面存在不足。王纪忠看中的是制氢技术背后对于电动汽车的革命意义。
王纪忠认为自己提供的解决方案可以利用制氢专利技术，在车上制取氢气，然后通过氢燃料电池发电为电动车实时充电。随后，王纪忠通过朋友介绍认识了奇瑞董事长尹同跃。让王纪忠兴奋的是，奇瑞也看好这项应用。
2011年6月末，奇瑞下属奇瑞新能源汽车技术有限公司与中靖新能源签订了“新型燃料电池电动汽车技术研发”项目合作协议书。该项目得到了科技部科研经费的支持，但中靖新能源和奇瑞新能源的合作却没有善终。
王纪忠认为自己的氢能汽车已经取得了成功，因为相对正在研发的氢能燃料电池汽车，他不需要高水平、大功率的燃料电池，燃料电池只需为车辆蓄电池进行充电即可；另外，得益于便捷的氢气制取技术，他的车不需要为充氢气而发愁。
国外的氢能产业发展很快，氢能源汽车、加氢站都有了，只是成本太高，因为国外用的是高压氢，压缩和释放的成本很高，建加氢站的成本更高。“使用中靖新能源的氢燃料电池只需携带粉剂，一次出行携带的粉剂重量是汽油的1/2就够了。”他表示。
遗憾的是王纪忠没有为这一制氢发电技术找到合作伙伴。几年来，他先后找了几家企业，甚至给时任长安汽车的董事长写信推荐这一技术，但是得到的消息大多数是希望到对方所在地投资设厂提供配套。王纪忠没有做这样的选择，而是自己购买了3辆众泰汽车进行改装。
当改装好的氢能汽车绕着镇江跑时，王纪忠一度考虑推出中靖自有汽车品牌。他甚至已经申请了33.3万平方米的土地，准备进入氢能源汽车产业。但是仔细权衡后，他发现做一家整车企业的难度不可想象。
氢能汽车的生意没做起来，王纪忠还是把他的制氢发电技术进行了充分的商业化。在镇江南部的中靖氢能产业园内，王纪忠已经开始生产电信基站用的氢能电池和氢能移动应急电源等产品。
王纪忠现在一直在等待整车厂能够与他开展配套合作，他自信很快就会有机会。
挑战
最近，干开始部署将在9月举行的氢能汽车全国巡游。这次预计有10辆上汽氢能轿车参与的巡游活动，因为需要氢气燃料的保障而变得有点难度。因为全国范围内只有北京和上海具备给车辆加氢气的条件，其他的地区只能采用车载液化氢气罐来进行移动加氢，他们需要逐一联系途经的地方政府，以获得对方的同意。而在外界看来，液氢依然是具有危险性的。
除了这项令人期待的全国性展示活动，最近国外的一些动向也让他们兴奋，世界主要汽车生产商都将开始小规模地销售氢能源汽车。
接下来几个月，现代的氢能源版SUV图森将在美国加州南部上市。本田和丰田汽车明年将在加州推出可行驶300英里（约480公里）甚至更远距离、颠覆传统设计的氢能源汽车。
特斯拉CEO埃隆・马斯克说起话来直截了当：“化石燃料早晚会消耗殆尽，我们要尽快寻找替代方案，那就是电动汽车。至于氢燃料汽车，这事不靠谱。”他甚至嘲笑燃料电池是笑料电池。
虽然，埃隆・马斯克对氢能汽车充满不屑，但是这并不影响氢能汽车在一些地方优于特斯拉。尽管众多车企都在大力研发和推广纯电动车，但由于电池能量、成本、充电时间等诸多障碍，导致纯电动车没能在推广上取得太大进展。而从新能源车的发展历史看，一旦氢燃料电池车型量产成功并投入市场，将和第一辆混合动力车型量产一样成为里程碑事件。
特斯拉入门级的S系售价6.74万美元。如果在家里充电，最快也要4个小时才能充满，且由于家用电器负载，实际充电时间会更长，预计充电一晚上可以行驶150～160公里。如果是在特斯拉的超级充电站，充30分钟可行驶170英里。
氢能源汽车只要几分钟就可以充满氢能源，打开燃料阀门，插入软管状装置，就可以充氢能源了。本田即将推出的新款氢能源泵将把加能源时间降到3分钟以内。氢能源技术可以应用于长途巴士、重型卡车和其他大型交通工具等让纯电动技术望而却步的领域。相较于特斯拉，氢能源汽车对行业的颠覆能力也毫不逊色。
特斯拉等纯电动车一直标榜节能环保，但是3月在中国互联网上广泛流传的一篇题为《纯电动车不敢说的真相――既不节能也不减排》似乎要把纯电动车拉下神坛。
不可否认，该文针对当前中国能源的供应形势得出的结论有一定依据，毕竟中国当前78%以上的电力依然来自燃煤电厂。
余卓平认为，只要有效利用就可以解决氢气来源问题，比如宝钢生产氢气副产品，如果把它运用到燃料电池车上，一方面可以拓宽产品的使用范围，另一方面可以降低燃料成本。
当然，与普通汽车一样，氢燃料汽车在行驶一定里程数后，需要补充氢气，因此必须在一定的距离内建设加氢站，而目前我国只有北京和上海各有一个加氢站，这在一定程度上局限了氢能汽车的普及应用。
中国也在支持氢燃料电池的研发。在国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提到，“十二五”期间我国将继续开展燃料电池汽车运行示范，带动氢的制备、储运和加注技术发展，使我国燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。
质疑
有关氢能汽车的质疑声一直都没有间断过。特斯拉CEO埃隆・马斯克曾把燃料电池称为“扯淡”。戴姆勒集团CEO蔡澈也认为，这项技术要10年过后才能商业化。福特汽车公司目前没有生产燃料电池车用于销售的计划。
汽车企业对氢燃料电池的兴趣主要源于它被视为取代机动车化石燃料的一条途径。这些年兴趣的涨落紧紧跟随着汽油价格的波动而波动，一些汽车厂商甚至还放弃了最初支持氢能汽车的想法。
比如通用汽车公司在2009年破产之前便是燃料电池技术的热情支持者，但在接受政府援助并进行大范围的管理层调整之后，通用便不再重视燃料电池技术，而倾向于蓄电池供电的插电式混合动力车，比如雪佛兰沃蓝达。
通用表示，目前没有将燃料电池车商业化的计划，至少也要等到2020年，并表示正在跟本田一起做一个联合项目，以分摊成本。
中国对氢能汽车的质疑也一直存在。2007年3月，一封由26位国内外传统发动机专家联合签名的《开发车用动力技术，尽快减轻交通能源压力的建议》，被送达至相关主管部门，这封信给国内大力追捧终极动力技术――氢动力的热潮泼了一盆凉水。
在这封信中，专家认为，氢燃料电池汽车未来的前景存在很多不可预测的因素。他们担心，如果氢燃料汽车研究到最后，发现需要走别的技术途径，就会使大规模投资的氢燃料汽车前功尽弃。从后来新能源汽车发展的实际来看，当时的担心是有道理的。
更让他们担心的是，如果中国盲目跟从部分跨国公司的步伐，将大量的财力、人力、物力“押宝”在氢能汽车的研发上，很可能会给中国汽车工业带来巨大伤害。
除了方向性的质疑外，专家对发展氢能汽车本身的意义和价值也存在不同看法。一个普遍的观点是，所谓“氢能源”并不直接存在于自然界，需要消耗能源来获取，这个过程并不“溢出”任何“能”。
湖南大学机械与汽车工程学院从事新能源研究的杨靖教授将氢能源直接定义为二次能源。她认为，现在实际上是用其他能源先制取氢气，再用氢气作为燃料通过燃料电池转换为动力，制氢消耗的能量大于氢燃料电池获得的能量，制氢过程也会产生污染。氢气制备后还需要压缩、运输以便使用，这些过程也需消耗能源。另外，发展氢能汽车，必须使用液化氢，液化氢气会产生泄漏问题，即便不会带来安全问题，也会形成损耗。
此外，上海安亭加氢站的一位不愿透露姓名的负责人也证实，轿车理论上加一次氢气能够行使300公里，而实际上只能行驶100公里。对于外界质疑的氢气制取问题，余卓平认为那不是问题。确切的消息是，当前上海安亭加氢站使用的氢气是钢铁厂的副产品。
余卓平坦言，研发氢燃料电池汽车是有风险的，因为这只是对未来的一个预测，但如果把这种担心作为反对发展氢燃料电池汽车的理由是没有道理的。
除此之外，氢能汽车高昂的价格也让外界望而却步。以上汽集团生产最新款氢能汽车为例，成本价已经超过50万元，尽管干认为价格高是因为没有量产及产业链不成熟所导致。
氢能源范文第8篇
关键词 氢燃料发动机;研究现状;发展展望
中图分类号：TK46 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0002-02
每年的秋冬季为雾霾高发季节，今年“十一”刚过，雾霾就来势汹汹，让我国华北大部地区再遭“心肺之患”。河南作为第一人口大省，十八地市也先后开启“雾霾模式”，陷入“十面霾伏”的尴尬局面。除了工业生产、气象等条件外，机动车尾气排放成为PM2.5浓度增加的元凶。世界石油资源紧缺，而我国的汽车保有量逐年上升，随之而来的温室效应、“光化学烟雾污染”现象频发，因此寻求新型可再生能源迫在眉睫。氢能清洁、高效、可再生，在替代传统燃料方面最具发展潜力。
1 新能源汽车的对比
近年来，温室效应、PM2.5等名词频繁出现在新闻头条，严重的雾霾天气使国民的环保意识逐渐增强，新能源汽车以其低价、环保等优势越来越受到消费者青睐。目前，新能源汽车分为五类：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车。
混合动力汽车发展较早，技术较成熟，汽车动力来自于内燃机和蓄电池，在一定程度上解决了蓄电池续航里程短、石化燃料污染以及低速行驶时效率低的问题，但仍然无法摆脱对传统燃料的依赖，制造成本远高于传统汽车。
纯电动汽车绿色环保，噪音小，无尾气排放，但技术尚未成熟，如蓄电池价格昂贵，充电时间长，寿命短，外形尺寸和重量偏大，续航能力差等因素使得纯电动汽车的发展空间狭小。
燃料电池汽车利用催化剂的作用，经电化学反应产生的电能并输出动力，但技术短板也限制其发展：质子交换膜价格不菲，催化剂价格昂贵，燃料电池的汽车加速性能较差等。
氢发动机汽车使用清洁的能源氢气，彻底摆脱对石化燃料的依赖，不需要催化剂，氢的储量丰富，并可采用多种方式制取，能量转化效率高，零排放，氢内燃机与传统燃料发动机的原理基本相同，加速性能良好，应用前景广阔。
2 氢燃料发动机的可行性
1）燃烧速度快。按照理论空燃比混合的可燃混合气，燃烧速度比汽油高2～8倍，缩短了燃烧持续时间，使发动机的抗爆震性能良好，延后了点火提前角，有效提高了发动机热效率。
2）扩散速度很快。氢气的扩散系数是汽油的12倍，可使氢气与空气混合均匀，充分燃烧，不易发生淬熄现象，减少了积碳产生，延长发动机寿命，万一氢气发生泄漏，亦可快速飘散，提高了行车安全性。
3）沸点低。在-253℃的环境，氢气仍为气态，有利于发动机冷起动，防止频繁起动，对缓解交通压力也有一定辅助作用。
4）单位质量低热值高。氢气的单位质量低热值约为汽油低热值的2.7倍，醇类燃料的5～6倍，因此氢发动机的有效热效率比较高，燃油消耗率低。
5）零排放。氢燃料的燃烧产物主要是水，仅含少量NOx，对环境污染小。
6）可燃范围广。混合气的过量空气系数范围可达10～0.15，在发动机整个负荷范围内均能正常工作，点火能量仅为其他燃气的1/3～1/6，可燃性好，易于实现稀薄燃烧，使发动机工作平稳，有效提高燃料经济性，同时减少了环境污染。
7）热效率高。氢气发动机的理论循环最接近奥托循环，转速高，热效率高，与汽油机相比，氢气发动机热效率要高出15%～50%。
8）压缩比高。氢的辛烷值比较高，因此氢燃料发动机具有高压缩比。
3 氢燃料发动机的研究现状
1）国外研究现状。
汽车在消化大量石化燃料的同时，不断排放着有害气体和污染物质，所以世界上几乎所有的汽车巨头都在研制新能源汽车，氢燃料发动机如同诺亚方舟一样，使人们在能源危机中看到了希望。
宝马公司作为一家具备独特创新意识和战略性眼光的汽车制造商，承担起了促进可持续机动化产业的历史使命。早在1978年，宝马公司就开始着手研究氢动力单元。到1979年，宝马公司与DLR合作生产了带有液氢燃料罐和氢燃料引擎的汽车。经过不断的研究改进，2000年在德国汉诺威举办的世博会上，宝马公司的第5代氢动力汽车BMW 750hL问世，展示了私人环保汽车之路。在2005上海国际车展上又隆重推出H2R“车速世界记录氢燃料轿车”。2004年9月这辆原型车在法国Miramas高速试车场一天之内连续创造了9项世界记录，以令人印象深刻的方式证明了内燃发动机氢燃料汽车的惊人潜力。在2007年，宝马公司又推出了全球首款以氢为动力的高性能豪华轿车――BMW Hydrogen 7，该车以宝马7系轿车为基础，搭载氢内燃机技术，寻找到低排放甚至零排放的出路。到2009年，宝马已开发出将热效率最大提高至42%的氢发动机“H2BVplus”，与涡轮柴油发动机处于同等水平，根据规划，宝马的氢动力汽车有望在2020年实现量产。
美国第二大汽车生产商福特公司也不断致力于新能源汽车的开发，在2001年了第一款氢内燃机演示车，并于2003北美国际车展会上首次展示了U型概念车、基于福特福克斯的演示车、V-6动力牵引车以及混合型全顺。在2006北美国际汽展会上，福特公司推出了Super Chief Concept（超级首领概念车），展示了可使用氢、E-85乙醇或汽油作燃料的三重灵活燃料技术。在2007年7月17日，福特氢燃料V-10发动机正式投产，成为福特汽车在氢技术研究进程中的一个重要里程碑。
氢燃料发动机清洁、环保、高效的优点一直吸引着各大汽车生产商，奔驰公司从20世纪70年代开始氢燃料发动机的研究工作，并于1978年开发出第一辆氢燃料样车，近几年，奔驰公司又开展了氢气缸内喷射的氢燃料样车试验。其他汽车公司也都在积极开展氢能车辆研究，通过自主研发，合作共赢为人类的可持续发展做出了重大贡献。
2）国内研究现状。
我国对氢燃料发动机的研发始于20世纪80年代，国内包括天津大学、上海交通大学在内的多所高校先后对氢燃料发动机进行实验研究。西安交通大学曾对氢燃烧和动力循环、氢燃烧流场进行研究，完成了“氢火焰性实验方法性能评价”等研究课题。浙江大学新材料所与内燃机所合作，成功完成了对一辆用掺氢汽油作为燃料的中巴车的改装。吉林工业大学内燃机研究所通过实验研究发现：掺氢汽油可以改善发动机性能，减少废气的排放。
我国的汽车生产企业也纷纷对氢燃料发动机的动力循环、点火方式、喷射方式等特性进行研究，发展氢能源的代表企业堪属奇瑞和长安。奇瑞汽车公司在发展混合动力车、电动车的同时，也非常关注传统领域的节能降耗，包括氢能源发动机的研发，早在2005年就宣布联合研究的首台纯氢气内燃机运行成功。长安汽车公司从2005年开始对氢内燃机进行研究，并正式获得国家“863”计划立项。经过不懈努力，在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。东风汽车公司也在为新能源汽车的开发付出艰辛的努力，2008年1月初，东风汽车公司“含水乙醇重整富氢燃料发动机”装车试验成功，使我国对氢燃料发动机的研究迈上了新台阶。
4 氢燃料发动机的发展展望
在“灰色长城”绵延数千里的今天，环保、节能减排成为了各国的共识。氢燃料发动机作为“绿色动力”，继承了传统发动机的血统，能够有效缓解能源危机。
氢燃料发动机存在广阔的市场前景，不过还存在一些亟待解决的问题，比如存在回火、早燃和爆震等不正常燃烧现象，输出功率较汽油机偏低，空燃比高于0.5时NOX排放量升高等。此外，从非化石燃料中制取氢气、储氢技术以及氢燃料站和散布式供氢系统的开发也将是氢能利用走向实用化、规模化的
关键。
随着科学技术的进步，涡轮增压技术可以提高氢燃料发动机的动力性，缸内直喷技术对降低油耗，提升功率大，增大压缩比也能起到补偿作用，液态氢燃料的应用也能相应解决一部分问题，今后工作的重点应该对不正常燃烧现象进行试验改进，对降低NOx排放问题进行完善。
要使氢内燃机汽车走进寻常百姓家，还需要政府推行优惠政策，企业加快产品研发，国民更新传统观念。政府应及时推出购买新能源汽车的鼓励政策，减免购置税、消费税、个人所得税、降低氢能汽车的售价，让消费者获得更多的实惠，为氢燃料汽车的发展提供更广阔的空间;汽车生产企业加快布局新能源产业，从战略转向为实际行动，不断研发新产品，提高企业竞争力，将氢能汽车作为未来发展的重点，也为企业长足发展奠定基础。国民更需要增强环保意识，这样我们才能走出一条可持续发展的道路。
参考文献
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氢能源范文第9篇
当丰田、本田、奔驰、宝马等多家车企积极营造氢能汽车的火热氛围时，国内一些机构和学者再次把目光投向了纯电动、混合电动之外的路径选择。在这一轮的竞争中，谁能胜出？又该如何卡位？同济大学汽车学院院长、国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心主任余卓平接受了《中国经济和信息化》记者的专访。
起步不落后
中国的氢能汽车在2001～2002年是最火的时候。当时美国小布什政府对燃料汽车非常重视，认为这是变革性发展方向，美国车企如通用等都对氢能充满兴趣。在这一国际背景下，中国汽车行业也掀起了一股燃料汽车热潮。
中国的第一辆氢能轿车是2002年研制出来的，虽然比全球第一辆氢能轿车晚出现了5年，但从技术角度看并没有比当时国际的一流水平差很多。全球第一辆燃料汽车是奔驰公司在1993～1994年生产的，这是一辆小面包车。由于当时的燃料电池体型巨大，只能装在小面包车上。此后奔驰公司又花了3年的时间，到1997年推出了第一代氢能轿车，轿车的座位可坐人，只是后备箱因安装燃料电池而满了。
中国在2002年左右的技术和奔驰的技术几乎同步，而且在世界范围内也比较被认可。2008年北京奥运会举办时，中国有20辆改装的氢能汽车在北京做示范，马拉松比赛时的领头车就是其中的示范车之一。该车用的是帕萨特车壳，氢能系统为自主研发。大众得知后，对这20辆中国改装的氢能汽车十分感兴趣，还借到美国加州示范了半年。
可见在2001～2008年，中国的氢能汽车与国际最先进水平基本上在同一个梯队中，但很快一个氢能的发展寒冬就来临了。
造成这种环境变化的首要原因是国际汽车发展趋势发生了变化。2008年美国奥巴马政府认为纯电动汽车应该作为发展首选，美国政府的支持经费开始往储能电池方面转移。在美国新能源汽车战略调整后，中国汽车业也开始对发展纯电动汽车抱有极大热情。
但是新能源汽车的技术路径绝不应该是哪一种技术比较热就打压其他技术，在一些人看来，美国政府把纯电动车视为发展方向，中国也应该在这一条道路上发展。事实上，尽管美国政府力推纯电动汽车，但美国、日本及其他国家几乎没有一个汽车厂商对氢能汽车置若罔闻。
如今，丰田汽车提出2015年要实行氢能汽车产业化，其绝非临时抱佛脚用一两年研发的氢能汽车。氢能电池最大的优点是它的能量密度、功力密度相比纯电动电池要高得多，氢能汽车能够跑长途，而且氢气加注时间也比充电所需的时间短得多。
此前困扰氢能汽车发展的两大问题是，氢能汽车的成本问题和氢能汽车的寿命问题。 成本问题主要体现在铂金的价格上。铂金一直是公认的导致氢能汽车成本无法降低的主因，如今国际铂金价格不断下降，而且随着汽车技术的升级，铂金用量也大幅度下降。氢能汽车在铂金用量上本身就少于内燃机汽车，所以铂金已经不再是氢能汽车发展的成本压力。
影响氢能电池寿命的因素很多。国际上公认的解决方法是采用混合能源，即在车里加一块储电电池。氢能汽车的根本优势是续航能力强，而纯电动车的优势是从静态到达最高速度所需时间短，比如特斯拉只需要3秒。
如果用纯氢能，对氢能电池的动态冲击会很大，动态冲击大会对氢能电池的寿命有影响。如果采用氢能混合动力，就可以让储电电池负责汽车启动，而氢能电池负责续航，在相对稳定的行驶速度下，可以实现氢能电池寿命的延长。
从成本下降和寿命延长两方面看，如今氢能汽车已经能在技术上实现低成本、高寿命，所以氢能汽车在国际市场上再一次热了起来。
2004年左右，余卓平在美国访问了通用汽车公司，工作人员向其分析了氢能汽车的优点。第一是能源利用率高，是内燃机的两倍。第二是零排放无污染。第三是成本低、寿命长。
成本低的概念是什么？内燃机汽车的零件数量比氢能汽车复杂很多倍。氢能电池则比较简单，氢能电池一旦大规模生产，它将成为低成本的产品。氢能电池汽车为何寿命长？因为氢能没有摩擦，不像内燃机需要大量的活塞运动，活塞运动会带来摩擦，摩擦就会有磨损，有磨损就会影响汽车使用寿命。而使用氢能没有摩擦，气体在其中流动，自然整车寿命更长。
此前，还有人担心氢能汽车受制于温度情况。但是，现在国外已经可以在-30℃环境下，实现氢能汽车正常工作。中国因为近些年的研发迟缓，目前只能实现-10℃条件下的正常运行。
产业化不容易
当特斯拉等纯电动汽车企业开始火热时，中国车企开始对发展纯电动车充满信心，但大众、宝马、通用、丰田等国际级车企却在暗中研发氢能汽车。当这些企业将产品抛向市场时，中国车企惊讶之余只能跟在其后。
在发展新能源汽车时，必须看清不同技术路径的汽车在用途上是不同的。纯电动汽车适合城市公交，氢能汽车适合长途运输。前两种技术路径要实现大规模产业化还需很长时间，因此混合动力汽车可能在较长一段时间有较高的市场价值。这三种技术路径不是非此即彼的关系，而是互相补充的关系。
从汽车的发展来看，未来最终的汽车模式应该是生态汽车。现在最环保的方式要用风能、太阳能等可再生能源发电，再将电通过电解水得到氢来制成氢能电池。但是从概念上看这样的转换并不是最有效的方法，最有效的方法是直接把可再生能源用于汽车动力。
由此来看，发展纯电动汽车非常有价值，因为无论哪种新能源汽车本质上都是电动汽车，所以纯电动汽车其实不是一种终极目标而是一种技术手段。但是生态汽车可能要用50年甚至100年才能实现产业化。
氢能汽车的推广不仅仅是汽车企业的问题。氢能汽车基础设施建设比纯电动汽车复杂，电力基础设施已经普及、成熟，而氢能源不一样，怎么制氢、怎么运输、怎么存储、怎么加注都是关键问题。目前氢能汽车的氢气加注技术已经成熟，但是制氢和运氢、存储氢气等技术细节还需探究。
发展新能源汽车对中国汽车工业而言是一次好机会，因为这是世界汽车工业重新排座次的时刻。以氢能汽车为例，目前国际上尚未有哪家车企真正实现了产业化，中国汽车产业还有机会。
氢能汽车有两条技术路径。一是直接在发动机上烧氢气，就像天然气作为发动机燃料一样。过去宝马就是走的这条路线。二是把氢能源作为燃料电池。燃料电池是电源，能够发电，但是发电的燃料是氢气，利用氢气和空气中的氧气发生类似于电解水的逆过程。电解水是把水中的氢和氧分开来发电，用电来分解。现在是氢和氧化合生成水，同时发电。从目前的技术路线看，燃料电池明显占上风，直接用发动机烧氢气的路径基本被业界放弃了。最早尝试此方式的宝马也放弃了这一项目。
宝马这样选择的原因很简单。对汽车工业来讲，用发动机直接烧氢气的方法只是改变了燃料，汽车的车身设计、动力系统设计等方面几乎没有太大变化，原来的设计基础能延续下去，企业顺手就推进了。
如果当时政府把加氢设施建设起来，宝马立刻就可以实现这种技术路径下的氢能汽车产业化，而基础设施建设有一定难度，而且直接烧氢气还要用内燃机，燃料电池所用的电动机比内燃机在能效上有着明显优势。
丰田汽车提出2015年实现氢能汽车产业化，而通用最早也提出要产业化，之后延期了。奔驰2010年时声称在2014年实现氢能汽车产业化，随后也延期到2017年。可见，氢能汽车产业化并不是一件容易的事情。
对中国而言，氢能汽车是一个弯道超车的机会。中国在传统汽车领域欠缺一些核心技术，这种技术追赶绝非一朝一夕可以实现。而新能源汽车的动力系统不再围绕内燃机而架构，配套的电控、电机、电池技术也是全新的。一些国际汽车企业在内燃机汽车上积累了大量的技术专利，但其中大部分在新能源汽车领域毫无用武之地。
如果中国企业能静下心来，踏踏实实发展新能源汽车，中国汽车工业可借新能源汽车的春风而成为国际翘楚。新能源汽车是一次机会，中国汽车界一定要意识到这一点。
从各国的汽车消费习惯来看，中国发展新能源汽车更有优越性。中国将2000多万辆车卖给了新车主，他们在初次购买汽车时，更容易接受新事物。
在发展氢能汽车时，中国还必须充分利用国际资源。现在全球经济一体化，缺失的关键技术可以从国外引进，氢能汽车的关键零部件不久会在全球范围内流通起来。
发展氢能汽车要因地制宜，比如上海有较好的氢能汽车发展环境，因为上海化工厂很多，排放的废气中就有氢气。通过调研发现，这些氢气被充分利用起来，能够保障20万辆氢能汽车的能源需求。
化工厂排放的氢气杂质比较多，安装提纯装置就可以实现废气回收。这种废气资源回收利用很容易大规模推进。所以，发展氢能汽车必须全盘考虑，充分利用城市化工企业的废氢气资源。
氢能源范文第10篇
宝马在2008北京车展上首发了X6氢动版，这是继宝马7系氢动力版之后又一款新产品，此番新车X6搭配的氢动力系统与7系相类似，是在7系的基础上加以改进的系统。
氢是一种可以循环利用的非石油资源，其排放物主要是水，污染极小。
在宝马看来，这是一种最有发展前景的动力系统，宝马的氢动力系统与氢燃料电池不同，燃料电池是将氢燃料转化成电力，从而驱动车子行走。
宝马的氢动力所搭载的发动机，车内拥有两个燃料箱，分别可存储液态氢和汽油，其搭载的发动机既可以燃烧氢燃料，又可以使用汽油燃烧。
除宝马以外，福特、通用等也相继推出了自己的氢动力汽车。
相对于混合动力与燃料电池，氢动力作为最终能源解决方式，似乎有着更“光明”的未来。
氢能源“捷径”
将氢技术作为未来最适宜的能源形式并且坚持不懈地进行促进与开发，是宝马集团清洁能源策略的一个核心内容。宝马早在1978年就已开始氢动力单元的研究，在此后的几十年内，通过几代的氢动力汽车使这项技术得到不断的发展和改进。
宝马经过28年数代氢动力汽车的发展与改进，2006年11月22日，宝马Hydrogen7氢动力开始投入小批量生产。这也是世界上第一款供日常使用、几近零排放的氢动力驱动豪华高性能轿车。
Hydrogen7氢动力体现了宝马的双模式动力之路，即利用现成的内燃机技术来实现应对石油资源枯竭的解决方案，这是宝马所走的一条氢能源汽车的“捷径”，不对发动机基本结构做较大的改变，精心调整后在传统内燃机内燃烧氢气，同时又能燃烧汽油。
氢动力作为汽车新能源的终极解决方案，即使技术实力雄厚的跨国公司如通用、丰田、戴姆勒-奔驰等苦心钻研10几年，但商业化的路途依然遥远。
BMW氢能7系只能说是离我们最近的一款氢动力车，而并非是终极的氢燃料汽车，因为它目前使用的仍是汽油和氢双燃料。在宝马看来，混合动力是过渡技术，而氢动力则能够通向未来。
量产难题
在去年末的《京都议定书》10周年纪念论坛上，宝马集团披露了其向替代性燃料过渡的短、中、长期环保及技术路线。
即短中期将以提高原车型的效率为主（短期将着手推进轻量化、减少空气阻力以及能源管理等，中期将利用第二代生物燃料），长期将开发使用氢气和电力的汽车。
另外，氢动力汽车还分为氢燃料内燃机汽车与氢燃料电池车，技术上也有差别。对于宝马和其他看好氢动力的汽车厂商来说，大规模商业化可能还需要10到15年的时间。
据悉，氢动力从研发到单车成本是5亿美元，批量生产后化学加氢站也是一个问题。
所以Hydrogen7氢动力轿车的价格至今仍是一个谜，目前它也只是被少数人的拥有。
记者了解到，液氢的售价高达8欧元1kg，而宝马现推出的Hydrogen 7每行驶100km需要3.6kg氢气。同时，加氢网点的建设是一个制约因素。因为网点工程浩大所以启动费用高昂。
今后在北京、上海、东京这样的有利于普及加氢站的城市进行推广可能会容易一些。
丰田 混合动力领跑者
从目前来看，混合动力车是汽车业迈向可替代能源新世纪的最佳路径，也是目前唯一能实现量产并获得利润的替代技术。丰田汽车是混合动力领域的标杆汽车企业。
2008年的北京国际车展上，12款混合动力汽车的扎堆“表演”令丰田汽车不再一支独秀。
由于混合动力车具备节能环保的优势，所以未来发展前景很好，但是要普及到中国的消费者，一方面需要汽车厂商降低成本，改良系统；另一方面需要政府出台优惠政策，让消费者在使用这一新能源车时省油又省钱。
混合动力渐热
丰田汽车在2008北京国际车展上特别安排了混合动力区域，摆放了所有混合动力型号的车，除了已经在中国市场销售的油电混合动力车PRIUS普锐斯和雷克萨斯LS600hL、RX400h外，还有雷克萨斯GS450h、混合动力运动概念车FT-HS、追求零排放的混合动力技术的油电混合动力概念车――HYBRID-X以及雷克萨斯油电混合动力SUV―LF-XH。
丰田汽车自1997年推出混合动力汽车，截止去年11月已经在全球累计销售了大约125万辆，突破了100万辆。其中，70%是普锐斯车型。
统计显示，2007年美国的混合动力汽车总销量突破了30万辆，超过2006年的25.45万辆，其中有43%是丰田普锐斯。
据日本Nomura研究机构预测，全球混合动力车到2012年会增长3倍，达219万辆。面对混合动力汽车的光明前景，丰田汽车已经列出了具体的计划：到2010年，其全年混合动力年销量将达100万辆，其中最主要的是其插入式混合动力车。到2020年，其每一系列车型都将推出混合动力版本。
上世纪90年代，欧美厂商对混合动力不屑一顾，随着能源危机临近，面临着是“生存还是毁灭”的抉择的汽车工业和厂商越来越多的向混合动力要市场，毕竟与氢能源等相比，混合动力汽车的实用性最高。
在北京车展上，福特汽车展出了一套汽电混合动力系统。这款完全混合动力传动系统可以在纯电力、纯汽油或者油电混合等不同动力模式之间自动切换，从而使能效与性能得到最大化。同时，排放量也保持在PZEV（准零排放车型）所可能达到的最高水平。
一向偏重于电燃料电池研究的通用汽车董事长兼首席执行官瓦格纳在京宣布，拟斥资2.5亿美元在华设立汽车新能源研发中心，将在混合动力方面发力追赶丰田。通用最新研发的5款新能源汽车在北京车展上亮相，其中欧宝Corsa1.3涡轮增压柴油车、雪佛兰E－quinox氢燃料电池车、雪佛兰Tahoe双模混合动力车、土星Aura轻度混合动力车均为亚洲首次展出。
高成本之困
记者采访获悉，本田汽车的思域(Civic)混合动力车自去年11月上市以来仅售出了约150辆。该车售价26.98万元，其价格不仅相当于售价14.78万元的1.8LEXi手动型汽油版思域汽车价格的2倍，且几乎是其该车美国销售价格的两倍。
J.D. Power & Associates旗下亚汽资源公司(Automotive Resources Asia)的数据显示，尽管去年中国的SUV和豪华轿车销量实现了两位数增长，但普锐斯的销量只有414辆，比2006年下降了81%。此前丰田汽车设定的目标是销售3000辆普锐斯轿车。
业内人士认为，由于技术限制，普锐斯售价偏高；另外，这些在中国销售的混合动力车多数进口或国产化比例低，在海关征收关税之后，其价格相应走高。普锐斯的价格，在日本相当于人民币16万元，比同级别汽油车仅贵3万元人民币；但在我国售价30万元左右。虽然能降低油耗，但节省下的钱并不能抵消消费者的购车款。同时，消费者普遍尚未接受混合动力车的概念。
一款1.5升排量的传统轿车，按照目前国内的车市行情价格不超过15万元。然而丰田1.5L普锐斯的价格却近30万元，同样使用93号汽油，一辆传统家用汽车行驶15万公里需要花费的燃油费用约为7.3万元；一辆混合动力汽车15万公里需要花费的燃油费用约为3.24万元，两者相差4万元左右，但混合动力车比传统车购车的成本贵近15万元，这样消费者虽然买了省油的车却因此多花了约10万元钱。
丰田汽车上月还宣布将普锐斯的价格下调8%，下降了2.1万元左右。
“现在中国的混合动力车市场尚处在培育阶段，销量多少不是目的，关键是使消费者接受我们的理念，认识普锐斯的质量。”丰田中国企划公关宣传部相关人士告诉记者。
丰田社长渡边捷昭表示，在技术方面，外插充电式混合动力车是混合动力车发展的更高形态，大大提高了电动行驶模式的距离的同时，更降低了汽油的使用量，而且利用普通家用电源即可充电，它将比现在的混合动力车更加环保。丰田的目标是，在2010年之前，努力迈向外插充电式混合动力实用化阶段。
因此，从长远来看，混合动力具有可观的发展潜力。丰田汽车乐观地认为在中国市场中，此类轿车的销量或许不用几十年、而只需几年时间就有可能实现增长。
自主新能源 集体寻突破
面对跨国汽车企业在新能源领域取得的突破，中国的新能源汽车还处于起步阶段，与国外还有很大的距离，自主品牌新能源追求突破，集体追赶跨国巨头的迫切心情在北京2008国际车展上表现得淋漓尽致。
齐头并进
4月20日上午11 点，W1 馆，比亚迪汽车正式其首款纯电动轿车e6；广汽集团首次其概念车，这款概念车正是搭载新能源动力；长安自主研发的首款氢动力概念跑车也登场亮相；上汽也推出了多款新能源车，其中包括“上海牌”的最新一代的燃料电池车；奇瑞“银海绿洲”系列展台，全部由柴油车、混合动力车、燃料电池车和灵活燃料车组成；长城欧拉和长城精灵EV完全依靠电池电力驱动。
长安汽车董事长尹家绪表示：“中国必将成为全球最大的汽车市场，但如果按照目前的燃耗水平，汽车的石油消耗量将超过中国整体石油需求量6成。” 因此，新能源汽车将是未来中国汽车品牌参与全球竞争，并在短期内实现抗衡甚至反超的最大机遇。
去年11月1日，中国公布《新能源汽车生产准入管理规则》；去年12月20日，又公布了《产业结构调整指导目录（2007年本）》，国内外众多车企也开始制定自己的新能源汽车计划。一时间，混合动力、氢动力、燃料电池、电动车，凡是国外已经出现的新能源解决方案，都在中国有所体现。但从目前看来，自主品牌汽车在混合动力汽车和新能源汽车方面已经被外国汽车公司抛在了后面。
比亚迪攻势
汽车专家贾新光认为，在电动汽车方面，中国的起步并不晚，成果也很多，电动自行车行业的发展等于为电动汽车积累了宝贵的技术和市场经验。中国的电动汽车成本要比发达国家低得多。现在的关键是政府应该支持技术比较成熟的电动车产品尽快上路，占领市场。
在欧美日本，传统汽车已经根深蒂固，电动汽车要想替代传统汽车非常困难，中国在汽车还没有普及之前，已经有了电动自行车作铺垫，电动汽车的发展就有了市场基础，这在世界上是独特的条件。
今年1月份在底特律北美国际汽车展上比亚迪展示了一款混合动力汽车，名为F6DM。该款汽油和电力混合动力汽车将在今年推向市场。该车可以插入家用电源插座充电，在充满电的情况下，可以完全依靠电力行驶100公里。之后，比亚迪e6电动汽车将在2009~2010年期间推向中国市场，计划两年内在中国大规模销售充满电时能够一次行驶300公里的全电动汽车，并向北美和欧洲出口。
据悉，混合动力汽车的售价约为人民币15万元，电动汽车售价为20万元。
对于废旧电池污染问题，比亚迪提出他们的电池是硅铁的，一旦电池不能使用了，它就是一块铁。可回收、其耐热性、抗压性和容量都远远强于普通电池，电池充电循环次数可达2000以上，电池的持续里程寿命大于60万公里。而其成本为5万元，年产达到20万辆后，成本可降低为3万元。对比氢动力，纯电动研发成本确实低了很多。
政策缺失
目前除混合动力外，其他新能源汽车的标准尚未建立，因此新能源车的竞争很大程度上会演变为标准之争。中国虽然出台了《规则》，对新能源汽车的发展起到了一定的规范作用，但是并没有明确给出中国新能源发展的方向。
业内专家认为，第一是相关的消费市场还没有形成，第二是因为发展新能源汽车的要求还没有达到十分迫切的程度。政府中有些部门的意思是等待电动车、氢能源和混合动力争出结果后，再明确政策支持哪一种新能源，而政府部门的意见和利益不能统一，没有明确的政策，新能源汽车的发展也不会快。
分析人士认为，目前国家确实很难出台鼓励政策，这也是保护本土汽车企业。本身在传统汽车技术方面自主品牌就处于弱势，现在给予了支持混合动力车发展的政策，无异于扶持外国汽车公司，自主品牌只能继续落后。
中国汽车工程学会理事长张小虞认为，未来五年，在我国汽车产业领域，产量增长将不再会放在第一位，产量一旦超过1000万辆以后，主要任务就是做强而不是做大，首先要增强自主创新能力，其次是提高企业集团总体竞争能力。从这个意义上讲，我国汽车产业应尽快实施战略转移。
■链接：《新能源汽车生产准入管理规则》
国家发改革委制订出《新能源汽车生产准入管理规则》，从去年11月1日开始正式实施。
新的《规则》首次明确新能源的概念包括混合动力、纯电动、燃料电池电动、氢动力和其他新能源(如高效储能器、二甲醚)等。
与此同时，《规则》对企业上马新能源车项目设定了15道“准生”门槛，其中最引人注意的是，企业需要至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术。这将打破目前全国新能源汽车“一窝风”的现状，形成由拥有技术优势的汽车企业领跑的格局。
在企业取得新能源准入资格后，仍需在商业化阶段接受主管部门监管，从而可避免新能源汽车的市场发展出现失控现象。
根据《规则》规定，新能源汽车发展分为起步期、发展期和成熟期三个技术阶段。起步期产品只能进行小批量生产，在批准的区域、范围和条件下进行示范运行；发展期产品允许进行批量生产，但也只能在批准的区域、期限和条件下销售、使用；成熟期产品则与常规汽车相同，在销售、使用上也与常规车辆相同。