氢能和燃料电池技术详细资料大全

由科技部、氢经济国际合作伙伴（IPHE）联合主办，同济大学新能源汽车工程中心、美国能源部阿贡实验室共同承办，为期两天的“国际氢能燃料电池技术及汽车发展论坛”，9月21日上午在上海银河宾馆开幕。

现在，为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，氢能技术已被列入《科技发展“十五”计画和2015年远景规划（能源领域）》。 中国氢能发展预测 氢燃料电池技术，一直被认为是利用氢能，解决未来人类能源危机的终极方案。

氢能源燃料电池的基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳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阴极。

氢气燃料由于分子很小,容易从储存的装置中溢出,依照现有的技术?

氢气燃料的特性使其在储存过程中面临潜在风险，分子较小的特性可能引发溢出，现有技术对其安全性构成挑战。日本在氢燃料汽车（hydrogen fuel cell vehicles）的研发和应用上处于前沿，但仍在试验阶段，安全问题仍是首要考虑。尽管氢燃料汽车凭借其环保和能源效率的显著优势，但这些益处并未能完全抵消安全疑虑。

氢气燃料汽车作为新兴能源汽车的一种，尽管面临着技术和成本的挑战，但其潜在的环保优势和高效能使其具有巨大的发展潜力。通过持续的技术进步和成本控制，我们有理由相信，氢气燃料汽车将在未来的汽车市场中崭露头角。

工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的汽油、柴油等，由于含有硫的化合物在燃烧时会产生二氧化硫气体，这是二氧化硫最大的污染源，所以石油提炼中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。 纳米钛酸钻（CoTiO，）是一种非常好的室友脱硫催化剂，经它催化的石油中硫的含量小于0.01% ，达到国际标准。

年英国《金融时报》载文说，由于易燃易爆而结束了飞艇称王称霸地位的氢气，可能东山再起，成为21世纪的重要燃料。 氢气作为燃料，有以下特点：一是除核燃料外氢气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142 351 kJ/kg，是汽油发热值的3倍；二是它燃烧时，几乎不产生有害气体和微粒；三是蕴藏丰富。

美国加利福尼亚州技术学院行星科学家史蒂文森表示，尽管这些地球的“孪生兄弟”没有像太阳那样的恒星为它们提供热力，但它们的表面很可能有厚厚的氢气层，氢气层中蕴藏着由行星天然放射作用所发出的热量，并使这些微热得以长期保存。

全球氢能四种典型发展模式及启示

当前，世界各国都在加快推进氢能产业发展，初步形成了四种典型模式，即以德国为代表的“深度减碳重要工具”模式，以日本为代表的“新兴产业制高点”模式，以美国为代表的“中长期战略技术储备”模式和以澳大利亚为代表的“资源出口创汇新增长点”模式。

航空业每年排放9亿吨以上的二氧化碳，氢能是发展低碳航空的主要途径。氢能在飞机上的应用有以下四种途径：直接在燃气轮机中燃烧，通过燃料电池用于推进或非推进能源系统，燃料电池和燃气轮机的混合动力组合，氢基合成燃料。氢气可以与二氧化碳结合，产生一种不需要改变现有飞机基础设施的过渡燃料。

氢能汽车是以氢作为能源的汽车，将氢气燃烧产生的化学能转换为机械能，推动车辆行驶。氢能汽车分为两种：氢内燃汽车和氢燃料电池汽车。氢燃料电池汽车通过氢气或含氢物质与空气中的氧气在燃料电池中反应产生电力，驱动电动机工作。

航空领域氢能在飞机上的应用有以下四种途径：直接在燃气轮机中燃烧；通过燃料电池用于推进或非推进能源系统；燃料电池和燃气轮机的混合动力组合；氢基合成燃料。氢动力汽车氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，当前全球多个国家都在积极布局氢燃料电池汽车产业链。

新方法能将空气水和可再生能源转化为“绿色”氨吗?

自上个世纪初，氨作为农业的救星，滋养了全球人口的增长，但其生产过程中碳排放的阴影始终存在。如今，一场科技革命正悄然来临——悉尼新南威尔士大学与悉尼大学的化学工程师们揭示了从空气、水和可再生能源中创造“绿色”氨的秘密，这将彻底改变传统制氨方式。

月11日，Fertiglobe，由OCI和ADNOC合资的化肥集团中标了德国首个绿色氨合同，以每吨811欧元（约7927元人民币）的可再生氨价格供应西北欧，彰显了其在能源转型中的重要角色。绿氨的产生源自风能、太阳能等可再生能源，通过电解水和氮气反应而成，其燃烧产物仅为氮气和水，无碳排放，被视为零碳燃料。

对于风冷装置，可以通过减少吸收器的空气流量和流量来减少吸收器的热流量。 对于水冷机组，如果冷却水平行进入冷凝器和吸收器，则可通过减少进入吸收器的冷却水量来避免碱性溶液的过冷。

太阳能。太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有：光伏（太阳能电池）发电系统，将太阳能直接转换为电能；太阳能聚热系统，利用太阳的热能产生电能；被动式太阳房；太阳能热水系统；太阳能取暖和制冷。小水电。

氢，作为二次能源，因其独特的性质，被视为未来可再生能源的一种重要选择。尽管在地球上的元素中，氢是最丰富的，但自然状态下氢的含量极为稀少。为了获取氢气，人们需要对诸如水、矿物燃料（如煤、石油、天然气）以及生物质等含氢物质进行处理和转化。

如果催化剂以很低的成本把水分解成氧气和氢气,人类能摆脱能源问题...

先说结论：不能。催化剂只能加速化学反应的发生，但是不能改变化学反应的热力学性质。由于把水分解成氧气和氢气是一个从低能量状态到高能量状态的过程，因此把水分解必须要能量的输入。目前常见的分解水的方法有哪些呢？热解法、电解法和光催化法。热解法就是直接加热，让水分解为氢气。

理论上这样的催化剂是不存在的，除非加入的不是催化剂，而是和水发生化学反应的物质，比如钠和水反应可以生成氢气，铝和水在加热的条件下也可以产生氢气，这时候将消耗的是加入的反应物，其成本并不比烧汽油低。

我们来说说，用催化剂，使水在太阳光下电解，产生氢气，这个过程理论上可以做到，但是太阳光的能量太弱了，即使能发生，水分解的速度也非常非常慢，能量不够。这就来说说氢能源汽车，你花费大量的电能来产生氢气，又让氢气在燃料电池中反应产生电供给汽车，这两个过程都有大量能量损失，成本消耗很高。

光催化分解水的过程是一个利用光能将水分解成氢气和氧气的技术。这个过程涉及到光能、催化剂和水的相互作用，最终实现水的分解。光能是分解水所需的动力。太阳光作为一种丰富的可再生能源，可以为光催化分解水提供所需的能量。

可以，由自动排列、垂直定向的钛铁氧化物纳米管阵列组成的薄膜，可在太阳光的照射下将水分解为氢气和氧气。这种新的光电解水技术费用低廉、污染少，而且还可以不断改进。