——浅析氢能源的利用与发展
目前有多家燃气公司特别是从事天然气加气站设备制造和提供商都进入了氢能源的利用的开发和研究，主要是把氢气作为清洁能源在交通领域的应用。
其实，2017年5月，全国首个市场化建设运营的加氢站;位于丹灶的瑞晖加氢站建设完毕！2017年9月，上海首个氢能源基础设施投资建设运营平台成立，计划在三至五年内建成''环上海加氢站走廊''。规划到2020年，上海将聚集超过100家燃料电池汽车相关企业，于2025年建成50座加氢站，到2030年实现燃料电池汽车技术和制造总体达到国外同等水平，上海燃料电池汽车全产业链年产值突破3000亿元。
''氢产业.氢生活.氢未来''新闻发布会上，氢能早已过了''概念性''的阶段，随着对氢能行业专业知识的加深，也不会再''谈氢色变''。学术界和行业界已经形成共识，只要按照规范去做氢能产业，安全程度是很高的。预计在未来的三到五年时间内，即2020年左右，氢能产业会进入一个爆发期。
1、 氢能的优点
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，今下几乎完全依靠化石燃料制取得到，如果能回收利用工程废氢，每年大约可以回收到大约1亿立方米，这个数字相当可观。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。
氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点：
重量最轻：标准状态下，密度为 0.0899g/l，－252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。
导热性最好：比大多数气体的导热系数高出10倍。
普遍元色：据估计它构成了宇宙质量的 75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
回收利用：利用氢能源的汽车排出的废物只是水，所以可以再次分解氢，再次回收利用。
理想的发热值：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142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
燃烧性能好 :点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快
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，且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无损。
利用形式多：既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
多种形态：以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小
利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。
运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
减少温室效应：氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应
2、 氢能在交通能源的利用形式
氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢汽车则改为使用气体氢。氢内燃车和氢燃料电池车
1、 氢内燃车
氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢，不使用其他燃料或产生水蒸气排出。这些车的问题是氢燃料很快耗尽。载满氢气的油缸只能行驶数英里，很快便没能量。另一方面，各色各样的方法正在研究以减少耗用的空间，例如用液态氢或氢化物。
2、 氢燃料电池车
氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车，提供家庭或工业用电或作为手机电池。
氢燃料电池能量密度更高（单位体积下约为传统电池7倍）、加注更快（平均3~5分钟）、综合效率最高（29%），续航里程上限更高。号称''加氢三分钟，续航七百里''。
3、 氢能源站
在这一领域的应用技术有点类似当年的压缩天然气（车用CNG），需要氢能源发动机、氢能源站、氢气储气瓶等。
车载氢气罐在加油站中用一个特殊的泵来加气，这和LNG（液化天然气）汽车很像。由于是直接填充燃料，汽车上携带的燃料越多，汽车行驶里程就越大。搭载了70MPa的高压储氢罐，比CNG的20MPa高得不是一星半点。
下图为电动汽车车载供氢系统原理图，是不是和CNG汽车的原理极其相似。
3、 氢的制备技术与突破
世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。在水中放入催化剂，在阳光照射下，催化剂便能激发光化学反应，把水分解成氢和氧。人们预计，一旦当更有效的催化剂问世时，水中取''火''——制氢就成为可能，到那时，人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水，再加入光水解催化剂，那么，在阳光照射下，水便能不断地分解出氢，成为发动机的能源。
科学家们还发现，一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物，通过氢化酶诱发电子，把水里的氢离子结合起来，生成氢气。前苏联的科学家们已在湖沼里发现了这样的微生物，他们把这种微生物放在适合它生存的特殊器皿里，然后将微生物产生出来的氢气收集在氢气瓶里。
日本已找到一种叫做''红鞭毛杆菌''的细菌，就是个制氢的能手。
美国宇航部门准备把一种光合细菌——红螺菌带到太空中去，用它放出的氢气作为能源供航天器使用。
氢能源利用的两个难点：氢气难储存，生产成本高，这是制约氢气作为优质能源不能大力推广的关键因素，另外氢气的贮存也是需要解决的问题。
氢能被誉为''终极能源''，其未来的产业化有无限的想象空间。
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