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主题:【原创】氢能与电动汽车 -- tinus

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  • 家园 【原创】氢能与电动汽车

    首先说明,是看到科学版上的“电动汽车”才想起来注册发言的。

    最近这段时间,在做制氢,同时也在关注氢能的前途

    总体来说,从现在的化石燃料转到氢能,有很多挑战,有很长的路要走,氢能的前途并不确定

    1. 氢的制造:氢本身不是能源,而是能量的载体,自然界没有单质氢存在,要想得到可以用的氢,必须投入能源打断氢与其它元素形成的键,如碳氢键

    2. 安全性:常温常压下氢是气体,氢火焰不易发现,氢容易爆炸,将氢压缩或变成液态很耗费能源,所以氢的储存、运输、分发都比目前的石油困难

    3. 氢的使用:氢可以燃烧,也可以作为燃料电池的原料,目前比较关注的是氢在运输,也就是汽车上的使用

    从氢的制造方法上来说,有蒸汽重整(化石燃料或生物质做原料),电解制氢和热化学制氢,制氢重整会带来CO2的排放,电解效率到30%多,但是耗费电力,热化学制氢可以用太阳能和核能所产生热进行制氢,目前还面临很多难题。

    所以,我的感觉,氢的大规模使用存在很多难题,如果一切顺利,也得几十年后才能实现。

    同时由于燃料电池使用的催化剂Pt比较贵,所以原来预期的低成本的燃料电池汽车在近期无法实现,所以目前的研究热点又转向了plug-in的hybird电动汽车,也就是装可充电电池和内燃机(IC)的汽车,根据调查(数据的可靠性值得怀疑),80%的车每天跑100mile以内,50%的车明天跑30mile以内,在这个范围内,用电池,超过这个范围,用IC,与目前丰田的混合动力车的区别就是plug-in的电池容量大,跑的路长,短途以电为主。

    美国能源部DOE的网站上有不少介绍,就不详细说了,Plug-in夜间充电,用谷电,价格便宜,其技术难度在电池和控制软件上,有望在十几年内普及。

    所以Plug-in的到来给氢能也带来了挑战,如果制氢和燃料电池发展的好,那么plug-in就是过渡,否则就难说了。

    • 家园 俺也是搞汽车的,关注中..

      TOYOTA的混合动力的确是一个很好的尝试,但是在使用中也有不少问题,俺是修车了,很多顾客都反映其电池的寿命问题,据说是第一代PRUIS是一年就要回厂换,第2代的话,可以使用3年.还有年前看过一篇文章说是HONDA的HYBIRD和TOYOTA的不同,不知道哪位高人可以阐述一下.

      关键词(Tags): #HYBIRD#TOYOTA
    • 家园 特殊国家估计可以,比如冰岛

      看报道说它准备成为第一个完全使用清洁能源的国家,其中的想法之一就是用电解制氢,因为它有几乎取之不绝的电力资源,它们用地热发电。

    • 家园 写的清楚。另外,氢的燃烧控制起来容易么?
      • 家园 氢的燃烧控制很容易

        比汽油还容易,因为本来就是气化的,重度和空气的差别也比雾化汽油小,容易混合。

        我们的放空燃烧装置(flare)都要用蒸汽或者天然气辅助,唯有用于氢气的flare什么都不用,只要保证空气就可以了。

        看到过氢气燃烧吗?没有颜色,透明的!只听到呼呼响,热空气在抖动,但是看不见火苗。酷!要问我怎么知道的?我们有一个Hydrogen Off Gas (HOG)unit,乙烷裂解后释放出来一个氢,就是这个HOG,有时装置除问题,就要防空燃烧(flare),周围的雪地都像开了锅一样,蔚为奇观。

      • 家园 呵呵,问得好,这个我还没有仔细读相关文献。

        呵呵,问得好,这个我还没有仔细读相关文献。

    • 家园 Popular Mechanics上有一篇文章,介绍氢汽车

      并作了粗略计算,制造美国现在汽车保有量所需要的氢,从不同能源路线,需要多少资源和投资。蛮有意思的。老兄不妨展开一下?

      • 家园 已经有人做了

        美国NRC 04年出版的The hydrogen economy,就氢的使用根据不同的情况做了估算,有兴趣的话可以看看。另外,日本也就从目前的化石燃料向氢经济的转变做了各种估算,网上有下载,题目是Energy technology roadmap 2100: Transport sector。

        前两天查到欧阳明高发了一篇相关的paper,就中国的情况做了分析,但是还没有来得及仔细拜读。

    • 家园 俺也关心这个

      • 家园 有关氢的文章很多

        查一查,氢的文献大把抓,尤其是03年布什说要氢经济后,热得一塌糊涂。

        不知道老兄做哪一块?

    • 家园 新兵原创,照例送花!

      欢迎下河

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