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氫能比石油能量大3倍

發布時間: 2021-06-17 04:23:36

① 氫能因有很多優點被譽為是21世紀的理想能源嗎

在眾多的現代新能源中,氫能獨樹一幟,將成為21世紀最理想的能源。這是因為,在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下,氫氣放出的能量最多,而且它燃燒的產物是水,沒有灰渣和廢氣,不會污染環境。煤和石油的儲量是有限的,而氫主要存在於水中,燃燒後惟一產物也是水,可源源不斷地產生氫氣,成為用之不竭的能源寶庫。

氫是一種無色的氣體燃燒1克氫能釋放出142千焦的熱量,是汽油發熱量的3倍。氫的重量特別輕,比汽油、天然氣輕多了,因而攜帶、運輸方便。

在大自然中,氫的分布很廣,儲量很大。水可說是氫的大「倉庫」,大約含有11%的氫,泥土裡約含1.5%的氫,石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。

科學家們已研製出利用陽光分解水來制氫的方法。就是在水中加入催化劑,在陽光照射下,產生光化學反應而分解出氫。將來這種方法一旦投入實際使用,那麼在汽車、火車、輪船、飛機等交通工具的油箱中也許就無需再裝油,只要裝滿水就行了。

[我還想知道]

氫目前絕大部分是從石油、煤炭和天然氣製取的。

氫在常溫下是氣體,以往大都用笨重的鋼制氫氣瓶盛裝,既沉重,又有爆炸的危險,現在用鈦鐵合金代替了氫氣瓶儲氫,重量可減輕一半,而儲氫量卻增大了4倍。

② 什麼是氫能

氫能是通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫能是氫的化學能,氫在地球上主要以化合態的形式出現,是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,二次能源。工業上生產氫的方式很多,常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等,但這些反應消耗的能量都大於其產生的能量。
前景
氫是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,因此氫能被稱為人類的終極能源。水是氫的大「倉庫」,如把海水中的氫全部提取出來,將是地球上所有化石燃料熱量的9000 倍。氫的燃燒效率非常高,只要在汽油中加入4% 的氫氣,就可使內燃機節油40%。美國政府已明確提出氫計劃,宣布今後4年政府將撥款17億美元支持氫能開發。美國計劃到2040年美國每天將減少使用1100萬桶石油,這個數字正是現在美國每天的石油進口量。
氫能 【hydrogen energy】 通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫能是氫的化學能,氫在地球上主要以化合態的形式出現,是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%。由於氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質中製得,因此是二次能源。工業上生產氫的方式很多,常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。全球對氫能的研發仍處於實驗階段。

③ 氫能指得是什麼有什麼好處

對氫能源的實際應用可以追溯到200年前,當時應用氫能源僅是個新奇的想法,從二十世紀九十年代中期開始,許多涉及到氫能源經濟吸引力的問題集中地出現,這些因素包括持續嚴重的城市空氣污染、對低排放或零排放車輛的需求、減少石油進口、全球氣候變化和可再生電能供給存儲的需要。這些考慮不僅僅局限於一個國家或地區,對人類來說,氫儲量豐富、而且極易獲得,是理想的能源載體。
氫燃料的優點很多,使用氫燃料主要的優點之一是可以使排放的二氧化碳降為零,因此對能源來源和轉化技術評估顯得尤為重要。我們可以通過從原油或生物材料(包括城市的固體廢物或叫MSW)里提取氫原子,或者通過用化石燃料或游離碳能源發電電解水獲得氫。後者一般比較昂貴,很少被使用。不僅如此,採用混合電流能量電解氫將產生低效、碳基能源產物,這將增加二氧化碳的排放。在不久的將來,除了在那些水電資源特別豐富的國家外,例如:冰島、挪威、瑞典、巴西和加拿大或者那些低消費、非高峰能源容易獲得的國家,從天然氣、甲醇、石油或MSW中提取氫將是最廉價的一種選擇。盡管有二氧化碳排放治理和扣押成本,在大多數地方從原油中提取氫比電解水制氫要便宜很多。
現階段,對於氣候的變化和石油進口依靠的國際化關注的加大,導致了氫能源市場生存能力示範工程的競爭。各國政府、跨國公司和民間組織對加速氫能源轉變起到了重要的作用。要實現氫經濟,仍存在許多相關的問題,例如,集中還是分散生產氫;氫汽車的研究、發展和市場問題;改進燃料電池技術問題;基礎設施(燃料運輸和加油站)方面問題等等。氫能源的商業化和市場突破,依賴於這些復雜的因素的相互影響程度,以及成本、功率、能量存儲密度和車輛的成本、性能、行駛范圍、安全等。而且,如果世界某一部分地區氫能源和燃料電池發展得到突破將不可避免的影響全球經濟的進程。
在競爭激烈的電力市場,將氫作為電的存儲介質會取得很好的經濟效果,因為氫能存儲能夠使公共事業系統更加靈活,允許間歇性地使用像風力發電這樣間歇性的電力來源,從而為發電廠節省燃料,提高經濟效益;在使用的安全性方面,氫燃料相對其他燃料要安全得多,簡言之,極大多數情況下,如果點燃的話,氫氣泄漏只會造成燃燒,而不會爆炸。事實表明,投資氫能源建設的前景廣闊。
本報告共七章。首先對新能源產業的發展進行了詳實的分析,然後介紹了氫能源的概念與特性、制備與應用等方面,接著分析了國際國內氫能源產業的發展情況。隨後分別對氫燃料電池、氫燃料電池汽車產業做了重點分析,最後介紹了國內氫能行業重點企業的運營狀況。您若想對氫能行業有個系統的了解或者想投資氫能源產業,本報告是您不可或缺的重要工具。

④ 為什麼說氫能源是世界上最干凈的能源

首先,氫能提取不便,盡管氫元素能在地球上存量很高,但大多數情況都是以水的形態出現。將氫轉換為氫能在目前的工藝條件和技術下需要消耗許多的能量,在經濟性上和天然氣、煤炭、石油等相比,經濟性不高。

氫氣是一種無色的氣體。燃燒一克氫能釋放出約142千焦的熱量,因此,氫也能作為一種能源在我們的市場生活中使用氫的燃燒的產物是水,沒有灰渣和廢氣等其它排放物,不會污染環境,是比較干凈的清潔能源。氫作為燃料被認為將會成為21世紀最理想的能源。氫燃料作為能源的突出特點是無污染、效率高 、可循環利用與傳統能源相比氫能基本沒有污染。

⑤ 氫氣的燃燒熱能比汽油多3倍,但發動機的效率為什麼與汽油機差不多呢

熱機效率是有上限的,熱力學第二定律就是從熱機效率的研究開始逐漸浮出水面的。熱機效率最大值是由卡諾機規定的,它等於(1-低溫熱源溫度/高溫熱源溫度)*100%,溫度均採用絕對溫標。與使用燃料及傳熱介質無關。
你說的氫燃燒熱高是指相同質量的氫能提供3倍的能量供熱機使用,而熱機效率(發動機效率)是指發動機作功與發動機消耗燃料燃燒能量的比值。
氫雖然單位質量的供能高,但由於氫的密度非常小,所以單位體積供能與常見燃料如汽油相比並不具備優勢,特別是每一寸體積都是黃金的導彈、火箭中,使用氫能的非常少,而常用肼,二甲肼,碳氫化合物等做為燃料。它們單位質量釋能雖少,但單位體積的釋能則遠大於氫。

⑥ 氫能作為理想的能源原因是什麼化學方程式是什麼

氫能是氫的化學能,是通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫是宇宙中最常見的元素,氫及其同位素佔到了太陽總質量的84%,宇宙質量的75%都是氫,所以資源豐富、來源廣泛。
氫能的主要優點有:燃燒熱值高,燃燒同等質量的氫產生的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水,是世界上最干凈的能源。
其化學反應式是:2H2+O2=2H2O

⑦ 氫氣的燃燒熱能比汽油多3倍,但發動機的效率為什麼與汽油機差不多呢

熱機效率是有上限的,熱力學第二定律就是從熱機效率的研究開始逐漸浮出水面的。熱機效率最大值是由卡諾機規定的,它等於(1-低溫熱源溫度/高溫熱源溫度)*100%,溫度均採用絕對溫標。與使用燃料及傳熱介質無關。
你說的氫燃燒熱高是指相同質量的氫能提供3倍的能量供熱機使用,而熱機效率(發動機效率)是指發動機作功與發動機消耗燃料燃燒能量的比值。
氫雖然單位質量的供能高,但由於氫的密度非常小,所以單位體積供能與常見燃料如汽油相比並不具備優勢,特別是每一寸體積都是黃金的導彈、火箭中,使用氫能的非常少,而常用肼,二甲肼,碳氫化合物等做為燃料。它們單位質量釋能雖少,但單位體積的釋能則遠大於氫。

⑧ 近20年來,對氫能源的研究獲得了巨大的進步。氫能源是一種需要依靠其他能源如石油、

C,這種方法一步到位直接獲得氫氣,可供開發又較經濟且資源可持續利用的制氫氣。

⑨ 王鳳英代表:大力推動氫能產業發展,突破核心技術

兩會期間,汽車行業代表備受矚目,長城汽車總裁王鳳英今年將第13次參會,作為資深全國人大代表,王鳳英提出了很多非常有分量的議案建議。
長城汽車總裁王鳳英
王鳳英與全國人大代表、吉利控股集團董事長李書福,聯名提交了《關於將車輛購置稅由中央稅改為中央地方共享稅的建議》。王代表更深度關注了中國汽車產業小型電動車發展、氫能源產業發展、中國汽車「走出去」、機動車智能檢測和汽車消費信息整合升級中的突出問題。尤其是其中「大力推動氫能產業」的提案,屬於高質量前瞻性提案,對於行業發展乃至國家能源戰略有著重大意義,體現了人大代表心系國家前途命運的責任感。
氫能得天獨厚的優勢
王鳳英代表之所以如此重視氫能,是因為氫能有著得天獨厚不可替代的優勢。
氫能第一個優勢是儲量豐富,並且很容易獲得。地球上的水中含有極其豐富的氫,無邊無際的海洋取之不盡用之不竭。地球之外,氫的儲量更加豐富,在宇宙中,氫是含量最高的元素,我們的太陽就是一個巨大氫球,依靠氫聚變成氦的熱核反應發光發熱。我們地球的鄰居,包括土星、木星、天王星和海王星,也是超級巨大的氫球,哪怕僅僅汲取木星氫含量的億萬分之一,足夠人類使用千萬年。
第二,氫是一個非常好的能源載體,本身就天然具備儲能能力,氫可以通過電解水獲得,適合長距離運輸,很容易儲存,不會變質損壞,不會衰減,也不需要養護。氫通過燃料電池發電,發電過程無需轉換成熱能或者機械能,直接變成電能,熱效率比火力發電高得多。
第三,制氫還有一個突出優勢,就是可以充分利用「廢電」,因為我國電力使用峰谷錯落問題,每年大量風電、水電和太陽能電被浪費。2018年,全國棄水電量515億kWh,棄風電量419億kWh,棄光電量73億kWh,這些巨大的能量浪費,通過氫可以儲存起來。
第四,氫能的能量密度更大,使用更經濟。目前壓縮氫能的能量密度接近每公斤40kWh,比汽油的能量密度高出幾倍。可以類比的是,目前鋰電池能量密度最高只有每公斤0.3kWh,大部分在0.2kWh以下,氫能的能量密度是鋰電池的兩百多倍。這意味著當鋰電汽車需要拖著幾百公斤電池時候,儲氫罐的重量幾乎可以忽略不計。
第五,氫能的另一個優勢是,補充非常方便,相比鋰電充電動輒以小時為單位,加氫方便很多。2018年總理在日本訪問時,參觀豐田的氫燃料電池汽車Mirai,這部汽車只需要充氫3分鍾,就可以續航650公里,事實上和燃油車區別不大。
第六,氫能還有一個突出戰略優勢,不僅可以給乘用車提供能量,也可以給重型卡車、長途客車、工程機械、工礦設備提供能源,也可以給輪船,飛機,軍艦,潛艇和坦克提供能源,具備強大的軍事意義。氫能甚至還可以給宇宙飛船提供能源,美國登月的阿波羅飛船就是依靠氫能提供能量。未來人類掌握可控核聚變技術,進行星際旅行也可以依賴氫,因為氫在宇宙中取之不盡用之不竭。
第七,氫燃料的最大優勢,其實不僅僅在於提供能量,而在於氫能可以成為統治未來的戰略終極能源。如果有一天制氫技術可以突破,那麼氫燃料電池的發電過程事實上完全無污染,氫和氧反應後直接轉化電能,產生的唯一廢棄物是潔凈的水,氫將是未來真正的終極能源。
氫能全球爭霸
氫能具備如此優勢,世界各國全力開發,從某種意義上說,氫能重要性遠遠超過石油,誰率先掌握了氫能,誰就掌握了未來能源的鑰匙。尤其是考慮到氫能極為廣大的利用前景,氫能可以形成產值以萬億計算的超級巨大的產業鏈條,重要性甚至比今天的5G更為重要。
國際氫能委員會報告顯示,到2050年,全球氫氣需求將達到5.6億噸,氫燃料電池將在交通、電力、供熱等領域扮演重要角色,氫能將占人類終端能源消費的18%。到2030年,全球燃料電池汽車總保有量將達到1,000萬至1,500萬輛。
目前全球各國都在竭盡全力開發氫能,美國,日本,歐盟,韓國都紛紛投入巨大力量。截至2018年底,全球范圍內營運中的加氫站共有369座,其中歐洲152座,亞洲136座,北美78座。缺乏能源、且有憂患意識的日本更計劃成為全球第一個氫能社會——2021年3月之前,日本政府和汽車行業將共同建成160個加氫站,量產4萬輛氫燃料電池車。目前,日本已經走在了世界前沿。
我國氫能發展的層層掣肘
我國的氫能事業發展則是有喜有憂,發展非常不均衡,民間以及企業層面已經敏銳感知到氫能是下一個金礦,紛紛進行前瞻性研發和投入。比如長城汽車正在全力研發氫燃料電池,已經入股了全球領先的加氫站運營商H2 MOBILITY,並成為首家加入到國際氫能委員會國際氫能委員會(Hydrogen Council)的中國車企。地方政府也意識到氫能產業鏈的價值,積極規劃各種氫能產業園。但是從更宏觀的政策法規以及國家戰略方面,氫能發展還缺乏一個系統性綱領性的政策法規的支持,這制約了我國氫能發展的質量和速度。
目前我國氫能產業面臨的主要問題有:
1. 核心技術欠缺,目前民間對於氫能非常重視,整體在基礎研究、核心材料、關鍵部件、製造工藝和集成控制等方面取得了一系列科研成果,但仍落後於國際先進水平,尚未達到大規模商業化應用層級。同時一些關鍵技術集中在科研院所,這些機關往往項目結束就束之高閣,產業化力度不夠,導致技術浪費。
2.全國各個地方政府已經意識到氫能重大戰略意義,全國建成了數量繁多的氫能產業園,但是這些園區過分散亂,並未形成規模集群。
3.目前氫能成本高昂,市場競爭力不夠。以60kW質子交換膜燃料電池系統為例,據測算,在生產規模為100套/年時,系統成本為380,000元/套,在生產規模為10,000套/年時,系統成本僅為110,000元/套。目前的小規模、高價格制約了氫能的普及。
4.氫能供應鏈缺乏協調性,很多地方的加氫站多是為城市公交系統配套或個別企業研發單獨使用,極少對外開放運營,這制約了加氫站的商業化。
5.氫能法規不完善,是制約產業發展的根本。尤其是加氫站建設,審批程序非常復雜,且涉及工商、土地規劃、住建、安監、消防、環境評價等多個部門,這等於給加氫站帶上層層緊箍咒。
王鳳英代表的提案建議
正式針對目前氫能發展的光明前景,以及我國氫能產業發展遇到的掣肘,作為長城汽車總裁和行業資深專家,王鳳英代表提出幾點提案建議(僅摘錄部分內容):
1.設立氫能與燃料電池國家重大專項,並納入國家中長期科技規劃戰略。將氫能真正提升到國家戰略層面。
2.通過政府主導,鼓勵燃料電池產品應用推廣,擴大市場規模,進而推動產業集群的形成。
3參照德國、日本等國家經驗,鼓勵能源企業牽頭建立穩定、便利、低成本的氫能供應體系。
4.完善標准法規建設,明確氫能主管部門,加快氫氣納入能源管理體系,將氫氣視同燃氣管理,促進氫能產業鏈快速形成。
5.制定國家級頂層氫能規劃,合理規劃加氫站,制定長期穩定的燃料電池汽車發展政策。
寫在最後
氫能源的重要性不僅僅涉及汽車,更涉及全國能源戰略的發展,更涉及未來人類命運。作為最原始最簡單的第一元素,氫能不僅僅蘊藏著巨大能量,也蘊藏著宇宙的秘密。
如果中國能夠在氫能源利用方面走在世界前列甚至是世界領先,那麼將極大提升我國的競爭力和綜合實力,並提升整個民族的榮譽感和自豪感,至於中國汽車行業對於海外品牌的超越,不過是水到渠成自然而然的事情。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

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