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[科普中国]-氢能汽车好在哪?

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近日,中国重汽设计制造的氢动力码头牵引车正式下线,标志着国内首款氢燃料码头牵引车问世。这一能源技术革命,不仅实现了可再生资源对汽油的替代,而且为解决汽车尾气污染问题提供了有效的对策。

氢动力码头牵引车(图片来自网络)

氢能被视为最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向。

氢能源(图片来自网络)

理想能源

氢(H)是自然界存在的最普遍的元素,它大约构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态储存于水中,而水是地球上最广泛的物质。

作为一种理想的新能源,氢能源有它独特的特点:所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是极好的传热载体。除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为汽油发热值的3倍。

氢能与常规能源的热值比较

氢本身无毒,与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外,不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质。少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

氢能源(图片来自网络)

氢能汽车

现在有两种氢能汽车,一种是全烧氢汽车,另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。

掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变,即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5%左右的汽车,平均热效率可提高15%,节约汽油30%左右。

氢能汽车(图片来自网络)

因此,近期多使用掺氢汽车,待氢气可以大量供应后,再推广全燃氢汽车。 掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作,能改善整个发动机的燃烧状况。

氢能汽车结构(图片来自网络)

中国目前城市交通拥堵情况较严重,汽车发动机多处于部分负荷下运行,采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢(如合成氨生产)未能回收利用,倘若回收起来作为掺氢燃料,其经济效益和环境效益都是十分可观的。

氢能安全

**对氢燃料电池车而言,氢的安全利用显得尤为重视。**例如由于制造的缺陷,或者受到尖锐物体的撞击,储氢罐发生破裂;泄压装置的失灵导致严重泄漏,或者有火源时打开泄压装置;储氢罐产生不可察觉的裂纹,导致氢气的缓慢泄漏,或者储罐与输氢线路连接错误等。

氢燃烧(图片来自网络)

对此,通过更加严格的储氢罐制造标准和泄漏检测手段,或在氢气中加入气味剂,设计更加安全的输氢线路和更可靠的启动系统,能够避免危险或者将危险降低到最低程度。

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