1、氫能的開發(fā)利用,The development and utilization of hydrogen,氫能概述 氫能的開發(fā)利用 依靠氫能 氫能航空航天 氫動力汽車 氫動力自行車 氫燃料電池 存在的問題 21世紀(jì)最有前途的能源,一、氫能概述,二次能源： 過程性能源：水能，風(fēng)能，電能。 含能體能源：柴油，汽油，氫能。,由于目前“過程性能源”尚不能大量地直接貯存，因此汽車、輪船、飛機等機動性強的現(xiàn)代交通運輸工具就只能采用像柴油、汽油這一類“含能體能源”。 隨著常規(guī)能源危機的出現(xiàn)，在開發(fā)新的一次能源的同時，人們將目光也投向?qū)で笮碌摹昂荏w能源”，氫能正是一種人們期待的新的二次能源。,二、氫能的開發(fā)利

2、用,氫能利用方面很多，有的已經(jīng)實現(xiàn)，有的人們正在努力追求。為了達到清潔新能源的目標(biāo)，氫的利用將充滿人類生活的方方面面。,1、依靠氫能,1869年俄國著名學(xué)者門捷列夫整理出化學(xué)元素周期表，他把氫元素放在周期表的首位，此后從氫出發(fā)，尋找與氫元素之間的關(guān)系，為眾多的元素打下了基礎(chǔ)，人們對氫的研究和利用也就更科學(xué)化了。,2、氫能航空航天,1928年，德國齊柏林公司利用氫的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ127齊柏林”號飛艇，首次把人們從德國運送到南美洲，實現(xiàn)了空中飛渡大西洋的航程。 長達236.6米，最大直徑30.5米，高35米，整個飛艇的高度與八九層的樓房建筑相當(dāng)。內(nèi)部的多個氣囊總共能容納104,

3、700立方米的氫氣。,早在第二戰(zhàn)時期，氫被用作A2火箭發(fā)動機的液體推進劑。,1957前蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐人造地球衛(wèi)星遨游太空和1963年美國的宇宙飛船上天，緊接著1968年阿波羅號飛船實現(xiàn)了人類首次登上月球的創(chuàng)舉。這一切都依靠著氫燃料的功勞。,3、氫動力汽車,氫動力汽車有兩種形式： 通過內(nèi)燃機燃燒氫產(chǎn)生動能，此時的燃料可以是純氫，也可以是氫與天然氣的混合物。,以氫為原料的燃料電池作為汽車的動力，即現(xiàn)在我們所說的氫燃料電池汽車。,試驗證明，以氫作燃料的汽車在經(jīng)濟性、適應(yīng)性和安全性三方面均有良好的前景，但目前仍存在貯氫密度小和成本高兩大障礙。,目前制造一輛燃料電池車的花費大約是普通汽車成本的10

4、0倍左右，只有那些為批量上市而生產(chǎn)的車型才能產(chǎn)生經(jīng)濟效益，但其成本仍然是普通汽車成本的10倍。,福特汽車領(lǐng)先投產(chǎn)氫燃料內(nèi)燃機,4、氫動力自行車,這輛車就是由一輛1400元的電動自行車改裝而來的。因此每輛自行車的價格高達2萬多元。其中包括兩個9000元的儲氫罐和5000多元的氫燃料電池。設(shè)計行駛速度25公里/小時，一次充氫后能攜帶600升氫氣，可行駛65100公里。 07年上海中國國際氣體技術(shù)、設(shè)備與應(yīng)用展覽會,5、氫燃料電池,燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。 這種裝置的最大特點是由于反應(yīng)過程中不涉及到燃燒，因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受“卡諾循環(huán)”的限制，其能量轉(zhuǎn)換率高達60%80%，實際使用效率則是普通內(nèi)燃機的23倍。,氫燃料電池的應(yīng)用,采用氫燃料電池的實驗車,三、存在的問題,首先，由于氫特別輕，與其他燃料相比在運輸和使用過程中單位能量所占的體積特別大，即使液態(tài)氫也是如此。 高壓氫氣儲罐,其次，氫特別容易泄漏，以氫作燃料的汽車行駛試驗證明，即使是真空密封的氫燃料箱，每24h的泄漏率就達2%，而汽油一般一個月才泄漏1%。因此對貯氫容器和輸氫管道、接頭、閥門等都要采取特殊的密封措施。 第三，液氫的溫度極低，只要有一滴掉在皮膚上就會發(fā)生嚴(yán)重的凍傷，因此在運輸和使用過程中應(yīng)特別注意采取各種安全措施。,四、21世紀(jì)最有前途的能源,受控核聚變能,氫能,雖然說目