氢燃料电池怎么样，一般来说氢氧燃料电池的能量转化效率是多少
来源：整理 编辑：本来科技 2024-10-29 03:21:23
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1，一般来说氢氧燃料电池的能量转化效率是多少
2，氧动力汽车环保吗
氧只是助燃，并不能燃烧，没有氧动力汽车，只有氢动力汽车。氢动力汽车分为两种，氢内燃汽车是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)及空气中的氧产生动力，推动的汽车。而氢燃料电池汽车是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力，再以电力推动电动机，由电动机推动车辆。氢燃烧后的产物只是水，所以非常环保。1.首先就是汽车的价格要比一般的要贵 2.车子的动力没有燃油的好 3.车子的维修和保养比较麻烦（车子要是出了什么大的故障还要返回原厂维修，因为厂商不会为少数的混合动力车开通维修站，而且人员难培养，所以车子维修很麻烦） 以上3点是我个人的观点
3，燃料电池和氢能源汽车的工作原理是什么
所谓氢能源，不是说地球上有大量氢，可“开采”来用作能源，而是水通过光分解可制得氢来代替石油、电等能源。
氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水的储量很大，又比较低廉；氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。但是，在应用中，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瓶颈。
再说燃料电池。它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个小小的“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来。这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流。失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。
目前，对氢能源的利用主要是氢燃料电池。它不同于电能车的显著特点是其没有笨重的电池负荷，并且行驶里程没有电能驱动汽车的限制。因此，氢燃料电池可以说是一种极佳的驱动动力。用这种动力驱动的汽车被称为零污染的氢动力汽车
4，氢气真的能发电吗
用氢氧燃料电池即可。其本质是氢气与氧气发生氧化还原反应。发生氧化还原反应则必定有电子的转移，将电子导出到外部即所谓的“发电”。 工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电。氢气是怎样发电的呢? 氢燃料电池发电的基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极同学，这个氢气发电是火力发电的一种，火力发电指的是利用燃烧放出的热量使得液体蒸发形成蒸汽带动涡轮转动，再带动发电机转动就可以发电了，我们现在的火力发电主要燃烧的是煤炭，但煤炭燃烧的产物二氧化碳对温室效应作用巨大，所以在研究氢气这类燃烧不会产生二氧化碳的清洁型能源，还有氢气电池，利用氢气化学反应发电的新型能源电池。同学，这个氢气发电是火力发电的一种，火力发电指的是利用燃烧放出的热量使得液体蒸发形成蒸汽带动涡轮转动，再带动发电机转动就可以发电了，我们现在的火力发电主要燃烧的是煤炭，但煤炭燃烧的产物二氧化碳对温室效应作用巨大，所以在研究氢气这类燃烧不会产生二氧化碳的清洁型能源，还有氢气电池，利用氢气化学反应发电的新型能源电池。
5，燃料电池有前景吗
在动力电池行业获得难得机遇时，燃料电池也迎来快速发展。相较于锂电池，燃料电池具有能量转化效率高、使用寿命长、维护工作量少以及能连续大功率供电等优点。不过，由于种种制约，燃料电池产业还处于商业化导入期，距离大规模应用还有相当长的一段距离。前瞻产业研究院调研显示，燃料电池发展还存在几大制约因素：首先，高成本是制约燃料电池产业化的关键因素。其次，燃料电池的类型有很多，其中氢能燃料电池研发的首要问题，就是解决氢气来源，也就是如何廉价制氢。再次，燃料电池汽车的推广，其中最主要的制约因素是配套设施的缺失，即加氢站的覆盖率过小，而其高昂的建设成本也使得加氢站的建设只能作为试验性经营。最后，储藏与安全问题。目前，我国以蓄电池电动汽车为主要发展方向，在各种利好政策的引导下，大量的物力、人力、财力投入其中，燃料电池汽车的发展则呈现出一定滞后。与纯电动车不同，氢燃料电池汽车技术门槛高，而中国的技术积累时间较短，技术链不完善，产业化能力较弱。其次，燃料电池汽车的研发需要巨额投入，在缺乏政策引导的情况下，我国在燃料电池方面的资金和技术力量投入严重不足。此外，在我国中国车企的发展方向受政府的影响很大。除上汽等少数车企外，大多数整车企业在氢燃料电池汽车方面没有开展实质性研发和产业化准备。但是技术的进展和突破，如果不依靠车企的力量，仅仅依靠科研机构和高校，不论是效率还是量产化上都要大打折扣。因此从目前来看，未来国内外氢燃料电池汽车发展的差距缩小可能性不大，甚至可能进一步拉大。张存满教授表示：“主要还是看国内自主品牌是否持续投入发力。”此外，基础设施的建设不论是发展纯电动汽车还是燃料电池汽车都是非常重要的一环。丰田常务董事佐藤康彦说，“在业界有这么个说法，没有能源站，就没法卖车。”普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造，但建造一个氢气燃料站需要花费 100万至 200万美元，因为需要解决处理液态氢气的问题。高昂的造价和技术要求进一步阻止了其普及，目前欧盟日本有几十座加氢站，而国内目前只有两三个。对于发展燃料电池汽车的路线，同济大学教授章桐给出的建议是：商用车切入，乘用车跟进。商用车门槛和要求比较低，容易推动市场、推动产业化。前不久，福田欧辉刚刚跟北京某新能源汽车租赁公司签订100辆8.5米氢燃料电动客车销售合同，全部采用自主品牌亿华通燃料电池发动机，完成了我国首个氢燃料电动客车产业化、商业化开发运营。这似乎给我们开了一个好头。但根据《中国制造2025》的目标：“到2025年，燃料电池堆系统可靠性和经济性大幅提高，和传统汽车、电动汽车相比具有一定的市场竞争力，实现批量生产和市场化推广。”来看，燃料电池汽车仍离我们很远。
6，氢汽车会成为未来发展趋势吗
作为新能源汽车主要技术路径之一，氢燃料电池汽车在《国家创新驱动发展战略纲要》《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》等重要战略纲要中，均被确认要大力发展。按照相关规划，我国到2030年要实现氢燃料电池汽车的保有量200万辆。分析人士指出，当下氢燃料电池汽车相关技术已有实质性突破，政策也正在不断加大引导。不过，未来要大规模发展，氢燃料电池汽车除了核心技术仍需提升之外，更关键在于加快完善基础设施，不断强化示范运行，探寻全新的商业运营模式。在氢燃料电池汽车技术上，日韩等国走在了前列，据公开信息显示，1992年丰田汽车就开始研发氢燃料电池汽车，2014年其首款量产氢燃料电池汽车Mirai推出并在市场销售。本田汽车也推出了自家的氢燃料电池汽车Clarity。而韩国现代极力推崇氢燃料电池，前不久的北京车展上发布了首款氢燃料电池汽车NEXO。实际上，氢燃料电池汽车作为新能源汽车主要技术路线之一，在《国家创新驱动发展战略纲要》《中国制造2025》《汽车产业中长期发展规划》等重要战略纲要中，均明确提出要大力发展。据前瞻产业研究院《中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》数据显示，按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》的规划，我国到2020年率先实现氢能汽车及加氢站的规模化推广应用，达到保有1万辆燃料电池运输车辆;到2030年，燃料电池车辆保有量达到200万辆。这意味着，届时我国氢能汽车产业产值有望突破万亿元大关。今年第一季度，京津冀地区数十辆氢燃料电池客车已交付，第二季度预计74辆将交付;佛山地区28辆氢燃料电池公交车试运营，今年将继续投放300辆;500辆氢燃料电池物流车投放上海示范推广运营。尽管前景相对乐观，但氢燃料电池汽车在全球范围内推广还相对较弱。国际咨询机构E4tech的调查显示，截至2017年11月，燃料电池乘用车全球范围内累计总销量为6000辆左右，不足中国2017年纯电动乘用车46.8万辆销量的十分之一。此前的3个月，广东长江汽车整车生产及氢动力研发中心项目也落户南海，该项目争取于2019年建成投产，年产新能源汽车6万辆，建成后总产值将达200亿元。几乎与此同时，东风特种商用车年产能为5000辆的新能源商用车生产线也落户云浮。3月29日，广东重塑能源科技有限公司在云浮挂牌计划建成氢燃料电池核心零部件试验验证和生产销售能力，以推动国内氢燃料电池行业本土化、自主化进程。重塑能源董事长林琦介绍，重塑在大功率的DC/DC、空压机均实现了自主研发，接下来将继续通过自主研发或与供应商联合研发，到2020年最关键的五大零部件实现自主研发，而到2025年关键零部件第二代产品将推出。据悉，在佛山(云浮)产业转移工业园，目前在构建氢能与燃料电池产业体系方面已走在全国前列，截至今年4月，成功引进集聚上中游氢能核心企业16家，投资总额超50亿元，随着产业链的集聚，将加速推进氢能产业自主化进程。“我国也会积极推动燃料电池汽车的应用。但我不认为氢燃料电池汽车即将迎来产业风口，它还面临着很多困难。”国家新能源汽车创新工程项目专家组组长王秉刚则表示，氢燃料电池汽车与电动车更多是一种相互补充、各自分工，甚至还可能有其它技术可选择。一、乘用车柴油机化的比例将越来越高。 二、电动汽车将进入实用阶段。 三、汽车安全标准将会更加严格。 四、汽车排放控制标准将会更加严格。 五、降低油耗将成为各大汽车制造厂商制胜市场的首选课题。 六、使用更多替代钢、铁的轻质材料，以降低车辆自重。 七、各种电子、电控、智能装置将越来越多地应用在汽车上。 八、前轮驱动汽车的比例将不断增加，发动机横置技术进一步发展。 九、通信、网络技术在汽车、尤其是商用车上应用越来越普遍。 十、重型载货汽车向高吨位发展。
7，哪些技术未来值得关注
随着科学技术的不断发展，从DNA“折纸术”到骨整合技术，一系列“大想法”受以媒体越来越多的关注，未来我们将有机会触摸压电显示器，也有机会购买自己的第一辆超级电容动力汽车。
1.仿人机器人
不管机器人在外表上与人类如何相似，一旦揭去它们的外衣，你所能看到的不过是一堆堆杂乱的电线，与我们的体内环境毫无相似之处可言。欧洲的一组 科学家正致力于缩小机器人与人类之间的这种差距。他们研制的防人机器人原型能够高度模拟人类的身体结构。在这种仿人机器人体内，有一副由热塑性聚合物打造 的骨架，与每一块肌肉相对应的传动装置以及类似肌腱的线路。欧洲科学家的目标是研制出与人类更为接近的机器人，能够像人类一样与环境发生相互作用并作出反应。
2.直接碳燃料电池
传统观点认为，煤炭是一种破坏环境的“肮脏”能源，而氢燃料电池则是一种清洁能源，但新一代直接碳燃料电池却向这一传统观点发出挑战。这种燃料电池并不是借助难于获得的氢，而是通过氧与煤粉(或者生物量等其他碳源)之间的电气化学反应产生能量。
直接碳燃料电池的优势在于，碳基能源生产并不需要燃烧，效率可达到传统煤电站的两倍左右。据美国加利福尼亚州的直接碳技术公司预计，他们可在 2010年研制出一个使用生物量并且装机容量达到10千瓦的原型。俄亥俄州的Contained Energy公司则希望在不久后利用这项技术为小型灯泡供电。两家公司的最终目标都是研制出模块式直接碳燃料电池，通过组装建造一种新型小规模发电站或者 为现有发现站增加清洁能源发电装机容量。
3.代谢组学
过去5年时间里，加拿大埃得蒙顿的阿尔伯特大学的科学家一直致力于“人体代谢组项目”的研究。这个项目具体是指一个数据库，包含8000个天然 产生的代谢物(人体内参与化学反应的小分子)、1450种药物、1900种食品添加剂以及2900种在血检和尿检中发现的毒素。利用这些信息，研究人员可 以对患者的代谢组学特征进行分析，允许他们通过血液或者尿液检测得知患者是否喜欢吃巧克力或者患上危及生命的疾病可能性。
目前，进行这些检测需要借助价值数百万美元的设备，而这些设备通常只有研究实验室才有。人体代谢组项目的数据库于2007年第一次对外公布，现已得到商业应用，用于进行药物研发和疾病诊断，让快速而便利地进行个体健康状况检测和提供医学指导成为一种可能。
4.DNA“折纸术”打造微型电脑芯片
过去几年来，美国加利福尼亚州理工学院的科学家一直将显微镜下才可观察到的DNA串折叠成各种有趣的形状，也就是所谓的DNA“折纸”。 2009年夏季取得的一项研究突破显示，折叠的DNA串可用于制造超小型电脑芯片。在此之后，加州理工学院的科学家便与IBM的研究人员合作，共同致力于 DNA“折纸术”研究。根据他们的研究，三角形等特定形状的DNA串能够像硅片一样在微芯片制造中扮演重要角色。DNA串可以充当一个锚定点，用于锚定微 小的电脑芯片组件。这些芯片组件最小只有6纳米，与当前的45纳米这一标准相比可谓是一项巨大进步。
5.压电显示器
科学家长久以来就已了解天然产生的压电材料的属性，即可以将电能转化成物理性应力，反之亦然。如果将这种特性应用到电子显示器上，便可研制出能 够改变形状的显示器。2010年，这项技术有望应用到主流消费品制造领域，让移动设备拥有非比寻常的显示屏。关机时，屏幕可以变硬从而起到保护作用；开机 时，屏幕又会变软，形成一个可按压的触摸屏。
6.骨整合技术
最理想的假肢在活动时能够像人体自然生长出的肢体一样。骨整合技术的目标就是将假肢与患者的骨骼完美结合在一起，充分利用骨细胞与钛相容而不是 排斥这一优势。目前，这项技术已经应用到小型牙齿和面部植入手术。研究人员正加紧研究，希望这项技术能够在安装假肢方面得到应用。
2008年，德国牧羊犬“卡西迪”(Cassidy)接受了一次成功的假肢(左腿)植入手术。美国北卡罗莱纳州大学的兽医外科医生计划在 2010年利用骨整合技术再为截肢狗实施6次假腿植入手术。现在，他们正考虑对北卡罗莱纳州公园的一只虎猫实施这种手术。但与动物相比，将这项技术应用到 人类肢体上势必面临更为巨大的挑战。
7.水平钻探技术
在美国地下1.1万英尺(约合3352米)的页岩层内蕴藏着数万亿立方英尺天然气。由于密集的岩石导致天然气流动异常缓慢，大部分天然气根本无 法借助普通钻井钻取。解决之道是：首先垂直向下钻进岩层，而后逐渐进行90度水平转弯，穿过页岩天然气藏。这并不是一个新鲜的想法，但在更高的能源价格以 及更先进的技术促使下，能源公司突然之间开始聚焦这项技术。2008年，美国切萨皮克能源公司在南部海纳斯维勒页岩天然气田部署了14个水平钻井。根据他 们的预计，水平钻井数量有望在2010年年末增至40个。
8.动能水力发电
传统的水力发电需要建大坝，而建造水坝往往是一项规模庞大的工程学项目，将改变当地的地貌和生态系统。动能水力发电是一个对环境影响较小的解决 之道，利用河流与潮汐的自然流动驱动水下涡轮发电。自2006年以来，美国Verdant Power公司便一直在纽约的东河(位于罗斯福岛东部)测试6个水下涡轮，以证明这项技术拥有发展潜力。这家公司希望在2010年获得批准，在东河部署 30个大型水下涡轮，为美国电网输送1兆瓦特电力。全球其他类似项目也将在不久后完成测试并开始投入全面运转，其中包括在世界上潮差最大的加拿大芬迪湾安 装的3个水下涡轮。
9.纳米纱线
自1991年问世以来，人们便一直用“伟大”二字形容碳纳米管。碳纳米管之所以拥有吸引力应归功于它们的强度(可达到钢铁的100倍)和出色的 导热导电性能。但直到现在，我们仍没有大批量生产碳纳米管的能力。所幸的是，事情正发生改变。美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司正将纳米管织成纱 线并在商业上得到应用。最近，这家公司将长度超过6英里(约合10公里)的纳米纱线交付给一家大型航空公司。2009年春季，纳米纱线进行了一次成功的防 弹测试，令五角大楼兴奋不已。由于比凯夫拉尔纤维(纤维B)更轻更细，纳米纱线可用于制造下一代防弹衣。
10.超级电容
发展电动汽车面临的最大挑战就是如何储存能量。电池性能虽然大幅度提高，但价格仍较为昂贵，充电速度也较慢同时使用寿命较短。超级电容可能成为 一种解决之道，虽然所含电量不及电池(至少当前的超级电容技术如此)，但它们没有与电池一样的任何缺陷。也就是说，超级电容寿命更长，没有化学反应产生的 污染和电池记忆问题，同时还具有更大的耐用性。
多年来，研究人员就一心要让汽车超级电容技术趋于完美。目前，美国麻省理工学院正在研究基于纳米管的超级电容，阿贡国家实验室则在探索采用电池 -超级电容混合动力的可行性。相比之下，德克萨斯州公司EEStor在这条道路上的步伐迈得更快一些。这家公司在4月宣布其钛酸钡设计已经通过关键测试。 虽然EEStor宣布的消息引发质疑，但他们的合作伙伴、加拿大ZENN汽车公司已开始展开宣传大战，宣称超级电容动力汽车将于2010年问世。
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