氫能的特點
質(zhì)子交換膜燃料電池最理想的燃料為純氫。氫能具有以下三方面的特點:
其一,氫能是理想的清潔能源之一。氫氣燃燒時所得產(chǎn)物是水,不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的物
質(zhì)。
其二,氫能可再生,是一種二次能源。自然界不存在純氫,必須從含氫的物質(zhì)中制得。
其三,它是理想的能源載體。氫氣具有可儲、可輸?shù)男再|(zhì),可作為一種能源儲存或運輸。儲能可以達到合理利用能源的目的。各種間歇性生產(chǎn)能源的過程及廉價能源、電力谷峰差暫多余能源,均可轉(zhuǎn)化為氫能儲存或運輸。此種儲存能源方式具有分散儲存及較長時間的儲存特性。氫能亦可進行大規(guī)模運輸
作為燃料的氫能需解決的問題
一、氫的制造技術(shù)系統(tǒng)。因氫氣制取是氫能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
二、以純氫為燃料時,氫的儲存、輸送等有一定的危險性,是目前需要解決的關(guān)鍵問題。
三、要建立氫供給的公用設(shè)施投資十分巨大。
如何解決問題,獲得氫源?
一、燃料重整。重整實際上是從一些燃料中獲取氫的過程,它可以在車上進行,為氫燃料電池汽車提供能源。從化石原料制取氫氣已有成熟的技術(shù)及工業(yè)裝置,并在不斷研究改進中。但從化石原料制取氫氣的過程必然會放出二氧化碳,不能解決溫室氣體的排放問題。我國有豐富的煤炭資源及大量天然氣礦,這在相當長的時期內(nèi)均為制取氫氣提供了可靠的資源,但是天然氣重整比較麻煩,而且天然氣儲存需要高壓罐,體積大。目前主要采用高度集成的車載甲醇部分氧化重整器制氫作為質(zhì)子交換膜燃料電池電動車的燃料。因為甲醇可由煤制合成氣合成,甲醇部分氧化重整制氫所產(chǎn)生的富氫氣體中,其一氧化碳的凈化技術(shù)已獲得突破。世界各國石油公司均在投資開發(fā)汽油重整制氫技術(shù),并已獲得良好進展。非化石原料制氫前景十分廣闊,但目前受到一定限制,正處于研究階段。
二、當氫能作為一種燃料時,必然具有分散性及間歇性使用特點,因此必須解決儲存及運輸問題。儲氫、輸氫技術(shù)要求能量密度大,儲氫及放氫所耗能量少、安全性好,并符合車載狀況的要求等。目前世界各國均已試驗了以高壓氫、儲氫材料儲氫和液氫為燃料的樣車,已使燃料電池電動車實現(xiàn)了真正的排放。
三、建立氫供給的公用設(shè)施方面,美國加得、加利福尼亞州已決定年秋在西薩克拉蒙多建造氫氣加注站,為在城市試驗的臺質(zhì)子交換膜燃料電池為動力的電動車加注燃料。日本也有這方面的計劃準備實施。但最好的方法是利用汽油重整制氫技術(shù),這樣可利用現(xiàn)有的汽油加注的公用設(shè)施,不必新建燃料的供給設(shè)施,進行復雜的改造,而且汽油的能量要比天然氣和甲醇高。該項技術(shù)如果得以突破,則以質(zhì)子交換膜燃料電池為動力的電動車可與內(nèi)燃機車共用加油系統(tǒng)。