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氢能比石油能量大3倍

发布时间: 2021-06-17 04:23:36

① 氢能因有很多优点被誉为是21世纪的理想能源吗

在众多的现代新能源中,氢能独树一帜,将成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气放出的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境。煤和石油的储量是有限的,而氢主要存在于水中,燃烧后惟一产物也是水,可源源不断地产生氢气,成为用之不竭的能源宝库。

氢是一种无色的气体燃烧1克氢能释放出142千焦的热量,是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻,比汽油、天然气轻多了,因而携带、运输方便。

在大自然中,氢的分布很广,储量很大。水可说是氢的大“仓库”,大约含有11%的氢,泥土里约含1.5%的氢,石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。

科学家们已研制出利用阳光分解水来制氢的方法。就是在水中加入催化剂,在阳光照射下,产生光化学反应而分解出氢。将来这种方法一旦投入实际使用,那么在汽车、火车、轮船、飞机等交通工具的油箱中也许就无需再装油,只要装满水就行了。

[我还想知道]

氢目前绝大部分是从石油、煤炭和天然气制取的。

氢在常温下是气体,以往大都用笨重的钢制氢气瓶盛装,既沉重,又有爆炸的危险,现在用钛铁合金代替了氢气瓶储氢,重量可减轻一半,而储氢量却增大了4倍。

② 什么是氢能

氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是氢的化学能,氢在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,二次能源。工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等,但这些反应消耗的能量都大于其产生的能量。
前景
氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,因此氢能被称为人类的终极能源。水是氢的大“仓库”,如把海水中的氢全部提取出来,将是地球上所有化石燃料热量的9000 倍。氢的燃烧效率非常高,只要在汽油中加入4% 的氢气,就可使内燃机节油40%。美国政府已明确提出氢计划,宣布今后4年政府将拨款17亿美元支持氢能开发。美国计划到2040年美国每天将减少使用1100万桶石油,这个数字正是现在美国每天的石油进口量。
氢能 【hydrogen energy】 通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是氢的化学能,氢在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%。由于氢气必须从水、化石燃料等含氢物质中制得,因此是二次能源。工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。全球对氢能的研发仍处于实验阶段。

③ 氢能指得是什么有什么好处

对氢能源的实际应用可以追溯到200年前,当时应用氢能源仅是个新奇的想法,从二十世纪九十年代中期开始,许多涉及到氢能源经济吸引力的问题集中地出现,这些因素包括持续严重的城市空气污染、对低排放或零排放车辆的需求、减少石油进口、全球气候变化和可再生电能供给存储的需要。这些考虑不仅仅局限于一个国家或地区,对人类来说,氢储量丰富、而且极易获得,是理想的能源载体。
氢燃料的优点很多,使用氢燃料主要的优点之一是可以使排放的二氧化碳降为零,因此对能源来源和转化技术评估显得尤为重要。我们可以通过从原油或生物材料(包括城市的固体废物或叫MSW)里提取氢原子,或者通过用化石燃料或游离碳能源发电电解水获得氢。后者一般比较昂贵,很少被使用。不仅如此,采用混合电流能量电解氢将产生低效、碳基能源产物,这将增加二氧化碳的排放。在不久的将来,除了在那些水电资源特别丰富的国家外,例如:冰岛、挪威、瑞典、巴西和加拿大或者那些低消费、非高峰能源容易获得的国家,从天然气、甲醇、石油或MSW中提取氢将是最廉价的一种选择。尽管有二氧化碳排放治理和扣押成本,在大多数地方从原油中提取氢比电解水制氢要便宜很多。
现阶段,对于气候的变化和石油进口依靠的国际化关注的加大,导致了氢能源市场生存能力示范工程的竞争。各国政府、跨国公司和民间组织对加速氢能源转变起到了重要的作用。要实现氢经济,仍存在许多相关的问题,例如,集中还是分散生产氢;氢汽车的研究、发展和市场问题;改进燃料电池技术问题;基础设施(燃料运输和加油站)方面问题等等。氢能源的商业化和市场突破,依赖于这些复杂的因素的相互影响程度,以及成本、功率、能量存储密度和车辆的成本、性能、行驶范围、安全等。而且,如果世界某一部分地区氢能源和燃料电池发展得到突破将不可避免的影响全球经济的进程。
在竞争激烈的电力市场,将氢作为电的存储介质会取得很好的经济效果,因为氢能存储能够使公共事业系统更加灵活,允许间歇性地使用像风力发电这样间歇性的电力来源,从而为发电厂节省燃料,提高经济效益;在使用的安全性方面,氢燃料相对其他燃料要安全得多,简言之,极大多数情况下,如果点燃的话,氢气泄漏只会造成燃烧,而不会爆炸。事实表明,投资氢能源建设的前景广阔。
本报告共七章。首先对新能源产业的发展进行了详实的分析,然后介绍了氢能源的概念与特性、制备与应用等方面,接着分析了国际国内氢能源产业的发展情况。随后分别对氢燃料电池、氢燃料电池汽车产业做了重点分析,最后介绍了国内氢能行业重点企业的运营状况。您若想对氢能行业有个系统的了解或者想投资氢能源产业,本报告是您不可或缺的重要工具。

④ 为什么说氢能源是世界上最干净的能源

首先,氢能提取不便,尽管氢元素能在地球上存量很高,但大多数情况都是以水的形态出现。将氢转换为氢能在目前的工艺条件和技术下需要消耗许多的能量,在经济性上和天然气、煤炭、石油等相比,经济性不高。

氢气是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出约142千焦的热量,因此,氢也能作为一种能源在我们的市场生活中使用氢的燃烧的产物是水,没有灰渣和废气等其它排放物,不会污染环境,是比较干净的清洁能源。氢作为燃料被认为将会成为21世纪最理想的能源。氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高 、可循环利用与传统能源相比氢能基本没有污染。

⑤ 氢气的燃烧热能比汽油多3倍,但发动机的效率为什么与汽油机差不多呢

热机效率是有上限的,热力学第二定律就是从热机效率的研究开始逐渐浮出水面的。热机效率最大值是由卡诺机规定的,它等于(1-低温热源温度/高温热源温度)*100%,温度均采用绝对温标。与使用燃料及传热介质无关。
你说的氢燃烧热高是指相同质量的氢能提供3倍的能量供热机使用,而热机效率(发动机效率)是指发动机作功与发动机消耗燃料燃烧能量的比值。
氢虽然单位质量的供能高,但由于氢的密度非常小,所以单位体积供能与常见燃料如汽油相比并不具备优势,特别是每一寸体积都是黄金的导弹、火箭中,使用氢能的非常少,而常用肼,二甲肼,碳氢化合物等做为燃料。它们单位质量释能虽少,但单位体积的释能则远大于氢。

⑥ 氢能作为理想的能源原因是什么化学方程式是什么

氢能是氢的化学能,是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢是宇宙中最常见的元素,氢及其同位素占到了太阳总质量的84%,宇宙质量的75%都是氢,所以资源丰富、来源广泛。
氢能的主要优点有:燃烧热值高,燃烧同等质量的氢产生的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。
其化学反应式是:2H2+O2=2H2O

⑦ 氢气的燃烧热能比汽油多3倍,但发动机的效率为什么与汽油机差不多呢

热机效率是有上限的,热力学第二定律就是从热机效率的研究开始逐渐浮出水面的。热机效率最大值是由卡诺机规定的,它等于(1-低温热源温度/高温热源温度)*100%,温度均采用绝对温标。与使用燃料及传热介质无关。
你说的氢燃烧热高是指相同质量的氢能提供3倍的能量供热机使用,而热机效率(发动机效率)是指发动机作功与发动机消耗燃料燃烧能量的比值。
氢虽然单位质量的供能高,但由于氢的密度非常小,所以单位体积供能与常见燃料如汽油相比并不具备优势,特别是每一寸体积都是黄金的导弹、火箭中,使用氢能的非常少,而常用肼,二甲肼,碳氢化合物等做为燃料。它们单位质量释能虽少,但单位体积的释能则远大于氢。

⑧ 近20年来,对氢能源的研究获得了巨大的进步。氢能源是一种需要依靠其他能源如石油、

C,这种方法一步到位直接获得氢气,可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气。

⑨ 王凤英代表:大力推动氢能产业发展,突破核心技术

两会期间,汽车行业代表备受瞩目,长城汽车总裁王凤英今年将第13次参会,作为资深全国人大代表,王凤英提出了很多非常有分量的议案建议。
长城汽车总裁王凤英
王凤英与全国人大代表、吉利控股集团董事长李书福,联名提交了《关于将车辆购置税由中央税改为中央地方共享税的建议》。王代表更深度关注了中国汽车产业小型电动车发展、氢能源产业发展、中国汽车“走出去”、机动车智能检测和汽车消费信息整合升级中的突出问题。尤其是其中“大力推动氢能产业”的提案,属于高质量前瞻性提案,对于行业发展乃至国家能源战略有着重大意义,体现了人大代表心系国家前途命运的责任感。
氢能得天独厚的优势
王凤英代表之所以如此重视氢能,是因为氢能有着得天独厚不可替代的优势。
氢能第一个优势是储量丰富,并且很容易获得。地球上的水中含有极其丰富的氢,无边无际的海洋取之不尽用之不竭。地球之外,氢的储量更加丰富,在宇宙中,氢是含量最高的元素,我们的太阳就是一个巨大氢球,依靠氢聚变成氦的热核反应发光发热。我们地球的邻居,包括土星、木星、天王星和海王星,也是超级巨大的氢球,哪怕仅仅汲取木星氢含量的亿万分之一,足够人类使用千万年。
第二,氢是一个非常好的能源载体,本身就天然具备储能能力,氢可以通过电解水获得,适合长距离运输,很容易储存,不会变质损坏,不会衰减,也不需要养护。氢通过燃料电池发电,发电过程无需转换成热能或者机械能,直接变成电能,热效率比火力发电高得多。
第三,制氢还有一个突出优势,就是可以充分利用“废电”,因为我国电力使用峰谷错落问题,每年大量风电、水电和太阳能电被浪费。2018年,全国弃水电量515亿kWh,弃风电量419亿kWh,弃光电量73亿kWh,这些巨大的能量浪费,通过氢可以储存起来。
第四,氢能的能量密度更大,使用更经济。目前压缩氢能的能量密度接近每公斤40kWh,比汽油的能量密度高出几倍。可以类比的是,目前锂电池能量密度最高只有每公斤0.3kWh,大部分在0.2kWh以下,氢能的能量密度是锂电池的两百多倍。这意味着当锂电汽车需要拖着几百公斤电池时候,储氢罐的重量几乎可以忽略不计。
第五,氢能的另一个优势是,补充非常方便,相比锂电充电动辄以小时为单位,加氢方便很多。2018年总理在日本访问时,参观丰田的氢燃料电池汽车Mirai,这部汽车只需要充氢3分钟,就可以续航650公里,事实上和燃油车区别不大。
第六,氢能还有一个突出战略优势,不仅可以给乘用车提供能量,也可以给重型卡车、长途客车、工程机械、工矿设备提供能源,也可以给轮船,飞机,军舰,潜艇和坦克提供能源,具备强大的军事意义。氢能甚至还可以给宇宙飞船提供能源,美国登月的阿波罗飞船就是依靠氢能提供能量。未来人类掌握可控核聚变技术,进行星际旅行也可以依赖氢,因为氢在宇宙中取之不尽用之不竭。
第七,氢燃料的最大优势,其实不仅仅在于提供能量,而在于氢能可以成为统治未来的战略终极能源。如果有一天制氢技术可以突破,那么氢燃料电池的发电过程事实上完全无污染,氢和氧反应后直接转化电能,产生的唯一废弃物是洁净的水,氢将是未来真正的终极能源。
氢能全球争霸
氢能具备如此优势,世界各国全力开发,从某种意义上说,氢能重要性远远超过石油,谁率先掌握了氢能,谁就掌握了未来能源的钥匙。尤其是考虑到氢能极为广大的利用前景,氢能可以形成产值以万亿计算的超级巨大的产业链条,重要性甚至比今天的5G更为重要。
国际氢能委员会报告显示,到2050年,全球氢气需求将达到5.6亿吨,氢燃料电池将在交通、电力、供热等领域扮演重要角色,氢能将占人类终端能源消费的18%。到2030年,全球燃料电池汽车总保有量将达到1,000万至1,500万辆。
目前全球各国都在竭尽全力开发氢能,美国,日本,欧盟,韩国都纷纷投入巨大力量。截至2018年底,全球范围内营运中的加氢站共有369座,其中欧洲152座,亚洲136座,北美78座。缺乏能源、且有忧患意识的日本更计划成为全球第一个氢能社会——2021年3月之前,日本政府和汽车行业将共同建成160个加氢站,量产4万辆氢燃料电池车。目前,日本已经走在了世界前沿。
我国氢能发展的层层掣肘
我国的氢能事业发展则是有喜有忧,发展非常不均衡,民间以及企业层面已经敏锐感知到氢能是下一个金矿,纷纷进行前瞻性研发和投入。比如长城汽车正在全力研发氢燃料电池,已经入股了全球领先的加氢站运营商H2 MOBILITY,并成为首家加入到国际氢能委员会国际氢能委员会(Hydrogen Council)的中国车企。地方政府也意识到氢能产业链的价值,积极规划各种氢能产业园。但是从更宏观的政策法规以及国家战略方面,氢能发展还缺乏一个系统性纲领性的政策法规的支持,这制约了我国氢能发展的质量和速度。
目前我国氢能产业面临的主要问题有:
1. 核心技术欠缺,目前民间对于氢能非常重视,整体在基础研究、核心材料、关键部件、制造工艺和集成控制等方面取得了一系列科研成果,但仍落后于国际先进水平,尚未达到大规模商业化应用层级。同时一些关键技术集中在科研院所,这些机关往往项目结束就束之高阁,产业化力度不够,导致技术浪费。
2.全国各个地方政府已经意识到氢能重大战略意义,全国建成了数量繁多的氢能产业园,但是这些园区过分散乱,并未形成规模集群。
3.目前氢能成本高昂,市场竞争力不够。以60kW质子交换膜燃料电池系统为例,据测算,在生产规模为100套/年时,系统成本为380,000元/套,在生产规模为10,000套/年时,系统成本仅为110,000元/套。目前的小规模、高价格制约了氢能的普及。
4.氢能供应链缺乏协调性,很多地方的加氢站多是为城市公交系统配套或个别企业研发单独使用,极少对外开放运营,这制约了加氢站的商业化。
5.氢能法规不完善,是制约产业发展的根本。尤其是加氢站建设,审批程序非常复杂,且涉及工商、土地规划、住建、安监、消防、环境评价等多个部门,这等于给加氢站带上层层紧箍咒。
王凤英代表的提案建议
正式针对目前氢能发展的光明前景,以及我国氢能产业发展遇到的掣肘,作为长城汽车总裁和行业资深专家,王凤英代表提出几点提案建议(仅摘录部分内容):
1.设立氢能与燃料电池国家重大专项,并纳入国家中长期科技规划战略。将氢能真正提升到国家战略层面。
2.通过政府主导,鼓励燃料电池产品应用推广,扩大市场规模,进而推动产业集群的形成。
3参照德国、日本等国家经验,鼓励能源企业牵头建立稳定、便利、低成本的氢能供应体系。
4.完善标准法规建设,明确氢能主管部门,加快氢气纳入能源管理体系,将氢气视同燃气管理,促进氢能产业链快速形成。
5.制定国家级顶层氢能规划,合理规划加氢站,制定长期稳定的燃料电池汽车发展政策。
写在最后
氢能源的重要性不仅仅涉及汽车,更涉及全国能源战略的发展,更涉及未来人类命运。作为最原始最简单的第一元素,氢能不仅仅蕴藏着巨大能量,也蕴藏着宇宙的秘密。
如果中国能够在氢能源利用方面走在世界前列甚至是世界领先,那么将极大提升我国的竞争力和综合实力,并提升整个民族的荣誉感和自豪感,至于中国汽车行业对于海外品牌的超越,不过是水到渠成自然而然的事情。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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