氢能

150年前法国科幻作家凡尔纳曾预言，有朝一日人类将出现以氢为动力能源的燃料电池汽车。氢是宇宙中最丰富的元素，它在燃料电池中与氧发生化学反应，产生电能驱动汽车，氢在燃烧时排放的尾气基本是新鲜的蒸汽。如今，这些预言已变成现实。法国科幻作家凡尔纳汽车工业不只是拉动国民经济发展的支柱产业，同时也是高消耗、高排放导致环境污染的重点，尤其是排放的二氧化碳造成温室效应。如果目前气候改变不加遏制，后果不堪设想。随着全球气候变暖及石油资源逐渐枯竭，生产更环保、更省油的新能源汽车成为未来汽车工业发展的新趋势，清洁能源时代将是继亨利·福特的流水线生产和丰田喜一郎的精益生产模式之后世界汽车的第三次革命。氢能汽车是以氢为主要能量的汽车。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。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出，从而有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题。从另一方面来说我们还面临着最大的能源问题，近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。近年燃料电池汽车的研发规模之大和长安氢程vs比亚迪E6氢能汽车商业化步伐之快确是有目共睹的，世界上主要汽车制造厂家及燃料电池公司几乎全部卷入这场竞争中，迅速的发展和激烈的竞争，为世人瞩目。在1965年，外国的科学家们就已设计出了能在马路上行驶的氢能汽车。我国也在1980年成功地造出了第一辆氢能汽车，可乘坐12人，储存氢材料90公斤。开发新能源汽车不仅是国际汽车大公司的企业行为，更是列入发达国家重要决策事项，形成国家、产业、科研和大学联合创新系统。在长期汽车新能源的研究开发中，对汽车新动力的发展趋势达成了共识：近期目标是开发传统内燃机新技术和替代燃料汽车；中期目标是研制混合动力汽车大幅度降低油耗和排放；远期目标是研制实用的电动汽车和燃料电池汽车，以资源极为丰富且完全没有污染的氢动力燃料电池为动力重新定义汽车。目前，在美国、日本、欧洲等发达国家和地区燃料电池汽车技术已经兴起，并开拓了这种汽车的广阔消费市场。但从燃料电池汽车的本质而言，发展中国家和地区对此也有强劲的需求，例如我国，就是推广应用燃料电池汽车比较理想的场所之一。2004年5月，北京凯宾斯基饭店门前的小展厅，停放着一辆银色家用轿车，车的左侧车厢和风挡被摘掉，甲板是透明的，从外面望去，车内与一般4座家用轿车无异。透过甲板，可以看到两个比煤气罐略小的，用来装氢燃料的罐子。这两个罐子是用来装氢燃料的。罐子前方贴着一个像小案板一样的片状物，这是一个将氢转换为电的设备。这是戴姆勒—克莱斯勒公司生产的燃料电动汽车，它最大的优点是排放物仅仅是水，没有任何污染。这种汽车将成为人们未来的主要交通工具。凡尔纳曾说过：“水是未来的煤。明天的能源是水经电流分解后获得的产物。水分解后释放出的元素，氧和氢，将长期地保障地球的能源供应。”今天，凡尔纳的科学预言已经有望成真，人类大规模地用水制氢的日子已日益接近了。用水提炼出的氢，将会成为人类提供无穷无尽的能源。加氢站现代能源专家们把地球上现有的“二次能源”分为“过程性能源”和“含能体能源”两大类。当今应用最广泛的“过程性能源”是电能，应用最广泛的“含能体能源”是汽油和柴油。而电能无法直接储存，因此，像汽车、轮船、飞机等机动性强的耗能动力设备就无法直接使用，从而只能继续耗费汽油、柴油等能源。虽然蓄电池能够储能，但它也是间接的储能设备，而且尚不是以成为主要能源。人们急需一种含能体能源。在竭力寻索中，终于发现了氢，这个肉眼看不见的宠儿可以充当这个角色，科学家们甚至预言，氢能将要成为21世纪替代矿物燃料的理想能源。我们都知道，机动车燃烧汽油、柴油必须要有加油站，汽车自身储存的燃料是很有限的，必须依靠外在的补充。试着想象一下，假如你驾驶着一辆以氢气作为动力的燃料电池汽车，兴冲冲地行驶在高速公路上，突然没了氢气，可是在方圆几十千米之内没有一家有氢气的加油站，将会是一件多么糟糕的事情。由此可见，氢能汽车加氢站作为氢能汽车推广的配套设施，不但是氢能汽车出现和发展的产物，而且还直接制约着氢能汽车的发展。我们都知道，作为汽车企业，生产氢能汽车的目的最终就是为了实现销售，卖到用户手中。因此，加氢站是决定氢能汽车能不能最终销售出去的一个重要因素。实际上，很多研制氢能汽车的企业，早就意识到建立氢能汽车加氢站的重要性，目前全球已经建成130多座加氢站。2003年4月，壳牌石油公司在冰岛雷克雅未克开设了世界第一个加氢站，携带氢燃料的公共汽车开始走遍冰岛的各个地方。日本经济、贸易及工业部发起了一个名为“日本氢能及燃料电池示范计划”的项目，该项目的氢气供应商在东京建了一个液氢加氢站，并从2003年开始运行的两年时间内为超过2000辆汽车补加过氢燃料，这使得它成为东半球使用最频繁的加氢站。近年来，德国宝马公司生产了6辆燃氢汽车，这些汽车已经投入运行。宝马公司为此建立了低温燃料加注站，克服了燃氢汽车大量投入市场的最大障碍。这座加氢站让机器人为燃氢汽车自动加注超低温的液态氢。地面加氢站用移动式储氢罐随后，通用汽车与壳牌氢能源公司在美国首都华盛顿建立了一座加氢加油站，为普通汽车提供加油服务的同时，也为燃料电池汽车加氢。这座加氢站的加氢设施与普通加油站内的设施没有太大区别，加氢过程与一般汽油车加油类似。加氢站面积比一般加油站大，由氢气分离厂和加气台两部分组成。在氢气分离厂内，有一座氢气分离罐。工作人员向罐内输入足够的水之后，接通电源，水在电力的作用分离成氢气和氧气。通过管道将分离出的氧气释放到空中，氢气被收集在密封的压力罐内加压、储存，再通过高压管道为氢汽车加氢。氢是易燃物，所以人们首先会想到加氢站和氢汽车的安全性。科研人员成功地解决了管道压力问题，顾客加氢时非常安全。“氢公路项目”是目前正在建设的加氢站项目。该项目的具体内容是在加拿大温哥华到2010年冬奥会主办城市威斯勒的120千米公路上建立5个燃料电池汽车的加氢站，并生产出必要数量的燃料电池汽车，由氢燃料电池汽车承担2010年冬奥会期间机场与主办城市之间的人员运输任务。“氢公路项目”的实施将是加拿大能源史上的里程碑。此外，正在酝酿中的计划还有“氢能走廊”，即在温莎与蒙特利尔之间的900千米高速路设置加氢站。我国第一座为氢燃料电池汽车示范项目提供燃料加注服务的大型加氢站，由北京清能华通科技发展有限公司和BP公司合作建设，位于北京中关村科技园区永丰高新技术产业基地的新能源示范园内，该加氢站占地面积4000平方米，包括多种制氢、供氢装置，于2006年6月29日投入运营，并可为4辆公共大巴每天加注25公斤氢。目前已建成的加氢站只是暂时满足了氢能汽车加氢需求。但远远不能满足氢能汽车增长的需求。另外，设立加氢站还要各国的具体情况相适应，比如在冰岛，16个加氢站就可以满足全国的需要。在美国，却需要1440个加氢站才能满足全国的氢燃料需求。设立加氢站要与氢能汽车发展的规模和速度相适应，既不能超前，也不能落后，并且要努力探索储氢技术，这样才能促进氢能汽车的普及应用。严格来说，目前的加氢站还处在实验阶段，还需要相当长的时间才能使它像加油站那样普及。

第一，丰田在其Mirai刚开始小批量投放市场就无偿开放诸多专利确有深意，正如笔者在前一篇关于氢燃料电池汽车的博客中所言，丰田意欲在氢燃料电池汽车方面引领世界潮流，无偿放开专利使用权意味着将在技术上掌控氢燃料电池汽车技术取向和路径，以及使其相关标准国际化。况且，无论是谁无偿使用，都不可能在氢燃料电池汽车技术方面超越有20几年积累的丰田，这一点丰田有自信。第二，不同于混合动力汽车，氢燃料电池汽车产业链长，必须有基础设施保障，因此，燃料电池汽车推广普及仅靠少数几家车企难以成势，无偿开放专利将促使更多企业参与氢燃料电池汽车开发和商业化，扩大电堆、高压储氢罐等关键材料和部件的产业化规模，不断降低成本，更重要的是推动在世界范围内加氢站建设和加氢网络形成，丰田无偿开放其技术专利正所谓意欲取之必先予之，是明智之举。第三，关于无偿开放专利技术的期限，丰田给出的时间表是到2020年底(氢气供应及制造等加氢站相关专利无期限)，也就是6年。为什么？在笔者看来，首先是6年足以让一家有能力的企业消化吸收丰田技术专利并实现商品化；其次是丰田氢燃料电池汽车技术仍然面临一些课题，比如电堆催化剂的进一步少铂化或无铂化以降低成本的课题，高压氢燃料罐的课题：相比丰田早期氢燃料电池技术，Mirai为增加续驶里程，采用高达700个大气压的高压燃气罐，为确保安全的燃气罐结构和尺寸问题成为车辆设计和总布置的难题，同时，也使加氢站的成本居高不下。解决这些课题应该是丰田下一代氢燃料电池汽车目标，粗略判断这个时间应该在2020年前后，可以说，丰田给出的专利开放期必是审慎权衡的结果。第四，中国车企和关联企业该怎么看丰田无偿开放专利技术使用权呢？笔者认为，氢燃料电池汽车在中国还属于样品开发阶段，技术水平不可与丰田同日而语，产业链基本没有形成，使用丰田专利技术可以尽快填平在氢燃料电池汽车方面的技术洼地，降低开发成和风险，有志在氢燃料电池汽车谋求发展的企业应该抓住机会。但是，使用专利能否达到丰田水平还要看中国车企及关联企业技术基础和消化吸收能力，也决不是一个或少数几个车企的事，是产业链整体能力问题，当然，一些有能力的汽车企业应在此中担当重要角色。第五，关于专利使用方式，按丰田的说法，相关企业使用专利时，需要向丰田提出申请：“关于具体使用条件等，将会单独协商签订协议”，对这一点笔者有些担忧：5680项专利具体使用都需要协商和签订协议，丰田和相关方都会耗时费力，实际运作效率可能会与丰田初衷相悖，期待丰田能以更开放的姿态促进有意向企业高效使用其专利技术。

可能这是一个新生的产业，被我们接受是比较难一些的，技术各方面是不成熟的，锂电池技术已经成熟了，而且我们应用了很多年，安全方面都是可以保障。

氢能源汽车加氢气燃料。氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加。目前工业制氢主要是采用化石燃料制取氢气，从化工副产物中提取氢气，采用采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气，利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。氢燃料汽车原理：众所周知，氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。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。一原理说起来很简单，但具体分析的话就会发现，其实提炼氢燃料的过程非常复杂，而且能耗也非常高。氢内燃车和氢燃料电池车不同。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。

导语随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新能源。氢正是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。下面，我们就来详细了解下氢能源是什么能源，希望对你有帮助！氢能源是什么能源氢能源是什么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，不像煤、石油、天然气可以直接开采。氢能源的优缺点优点燃烧性能好、耗损少、无毒、无污染、多种形态、利用率高、减少温室效应等。缺点制取氢能的成本高昂，很难被大规模利用；氢的贮存和运输要求都很严格。氢能源是可再生能源吗氢能属于可再生能源，工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。氢能源是清洁能源吗51Dongshi了解到氢气是清洁能源。氢气燃烧后产物是水，没有污染，而且本身也是无毒，所以是清洁能源。氢能源的原理氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能，利用热力发动机将这些热能转变成机械能，由于燃烧后的生成物是水，可以将这些水回收再分解成氢气和氧气，进行重复利用。氢能主要的应用领域电力方面氢能作为多功能载体，可以实现可再生能源体系的整合，不仅用于清洁发电，还能平衡电力需求和可再生能源之间的波动。供暖方面通过与天然气混合，无需对原有的基础设备进行多少调整，就能提供灵活连续的热能电能，氢能源进而有望取代传统化石燃料。原材料领域氢作为工业原料已在我国多个领域广泛应用，如车用氢燃料电池、燃料电池分布式电站及固定电站等。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。氢能冶金氢能冶金是金属冶炼行业碳减排的一种重要途径，51Dongshi了解到目前的研发应用主要集中在钢铁领域。氢能源动力汽车氢能源动力汽车工作原理以氢气为动力的汽车，其发动机的工作原理是：令氢气在两个电极之间发生分解生成质子，质子和氧气在阴极反应生成水，电子则被电极中间的介质所捕获，形成电流为发动机提供能源。氢能源动力汽车的优缺点优点氢气在燃烧的过程中，只排出水蒸气而不是二氧化碳等污染性废气，既可以无限循环，又不会污染环境。缺点氢燃料成本过高，且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。氢能源汽车与氢燃料电池车的区别氢燃料汽车是单一的提供清洁的可燃气体的燃料汽车，类似于现在的天然气汽车，只是相较于天然气汽车更环保，有使用噪音更小等优点；而氢燃料电池汽车是指以使用氢燃料或者燃料电池的混合型动力汽车。氢能源动力汽车有哪些品牌目前只有三个品牌采用了氢能源，品牌是丰田、本田和现代。如今，该动力品牌较少，可以持续关注。氢能源燃料电池氢燃料电池工作原理氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂（铂）分解成电子和氢离子（质子），其中质子通过质子交换膜到达负极和氧气反应变成水和热量，对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。氢电池的特点无噪声燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。高效率发电效率达到50%以上，直接将化学能转为电能，不经过热能和机械能的中间变换。氢燃料电池的应用航天领域在氢能源行业，该企业主要为航天领域提供液氢贮罐、场内液氢运输车和液氢输送管道等服务。汽车领域燃料电池技术己经获得了飞速发展，形成了氢燃料电池以客车、重卡为主的商用车成主流市场。船舶应用目前有两个项目研究工作正有力地推进氢燃料在船舶领域的应用，实现船舶“零排放”的目标，助力水运行业绿色健康发展。氢电池和锂电池区别技术要求区别锂电池生产技术成熟、产业链完善、可以批量化生产且生产成本低。而氢燃料电池制造难度较大，对于质子交换膜、关键材料催化剂、双极板等技术要求高。续航里程区别MaiGoo了解到氢燃料电池轻易可达600km以上，且提升空间大。而锂电池的续航里程为400km左右，续航里程易受环境温度制约，且会出现锂电池老化现象。安全性区别氢气密度极小，泄露后会以极快的速度进行扩散，达不到爆炸浓度；锂电池汽车在发生碰撞后，极片短路会产生大量的热量引燃电池材料，导致汽车火焰难以扑灭。加氢站加氢站是什么意思加氢站是给燃料电池汽车提供氢气的燃气站，最早的氢气加注站也许可以追溯到1980年代位于美国LosAlamos的加氢站。加氢站的氢气多少钱一公斤市场中的氢气价格在60元每公斤左右，其价格相对于汽油来说，相对较高。但目前的氢能源有一定补贴，补贴之后的氢气价格在原基础上下调1/3左右。一公斤氢气跑多少公里平均1kg氢气，可供车辆行驶100公里左右。能行驶这么远，是因为它的能量密度大，且氢燃料电池+电机系统的能量转化效率更高。氢能源的关键技术和瓶颈关键技术可再生能源制氢的关键核心技术是高效的电解水制氢技术。电解水制氢就是在直流电的作用下，通过电化学过程将水分子解离为氢气与氧气，分别在阴、阳两极析出。瓶颈技术瓶颈目前制氢的效率很低，同时，氢燃料电池的主要原材料碳纸、催化剂等依靠进口。产业瓶颈氢气的供应链体系不健全，国内在用的加氢站大都是二、三级加氢站，储氢量小。成本瓶颈电堆的催化剂目前普遍采用贵金属铂，技术难度高，产业化程度不足，导致电池总体成本较高。推荐阅读01氢能源龙头股票有哪些氢能源股票龙头股票代码是多少氢能源被誉为“21世纪的终极能源”，燃料电池汽车作为下游最广泛的应用，多地发布“十四五”氢...02【新能源】可代替汽油的新能源有哪些5大汽油替代清洁能源介绍其实，新能源除了内置锂电池这种最常见的形式之外，还包括了诸如燃料电池、太阳能、生物能源甚至...03新能源汽车买哪个好？和普通燃油车有什么区别？新能源汽车知识全知道新能源汽车与普通汽车有什么区别？为响应国家发展新能源的号召，近年来多地出台了支持新能源汽车...04清洁能源是什么清洁能源包括什么能源清洁能源不是对能源的简单分类，而是指对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。那么使用清洁能...05清洁能源有哪些7大新型清洁绿色能源介绍清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能...

2022年上半年氢燃料电池汽车产量增长192.2%2016-2019年中国氢燃料电池汽车销量持续增长，2020年氢燃料电池汽车产量出现较大下降。2021年燃料电池汽车产量恢复增长，2022年上半年中国氢燃料电池汽车产量达到1803辆，同比增长192.2%。2022年上半年氢燃料电池汽车销量增长194%从销售量看，2016-2019年中国氢燃料电池汽车销量持续增长，2020年受到疫情和补贴政策退坡等因素的影响，燃料电池汽车销量出现下降。2021年销量达到1586辆，2022年上半年销量达到1379辆，同比增长194.0%。氢燃料电池汽车占比仍较低2022年1-6月，中国新能源汽车产销量分别为266.1万辆和260.0万辆，其中，燃料电池汽车产销量分别为1803辆和1379辆，占比分别为0.07%和0.05%。氢燃料电池汽车仍是小众新能源汽车产品。中国氢燃料电池汽车保有量持续增长2016-2021年中国氢燃料电池汽车保有量持续增长，2021年达到8939辆，较2020年增长21.57%。未来，随着氢燃料电池汽车销量逐渐攀升，氢燃料电池汽车保有量将快速增长。加氢站数量超270座消费者购买氢燃料电池汽车的热情较低主要是担心无法加氢站等基础设施不够完善。随着中国氢燃料电池汽车累计销量增加，中国加氢站数量也逐年增长。截止2022年6月，中国加氢站数量超过270座，较2018年加氢站数量增长超10倍，未来仍将持续增长。加氢站的数量增长将帮助提升氢燃料电池汽车需求。综上所述，2022年上半年氢燃料电池汽车产销量均大幅增长，但是在新能源汽车中占比仍较低。截止2021年底，氢燃料电池汽车保有量接近9000辆，仍有较大的增长空间。氢能源汽车基础设施加氢站逐渐增加，截止2022年6月超过270座，为氢燃料电池汽车行业发展奠定基础。—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国氢燃料电池汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

相关技术及市场仍不成熟氢燃料电池燃料能量密度最大，高于锂离子电动车及燃油车，能效比上占据优势。考虑全生命周期后，能源效率约为29%，高于锂离子电动车的28%及燃油车的14%。在续航方面，氢燃料电池汽车传统燃油车相似，续航里程约在600公里左右，优于锂离子电动车;此外氢燃料电池汽车还具有无噪音，充能时间短，耐低温，事故严重性小等优点。然而目前，氢燃料电池汽车在中国市场刚刚起步，技术和市场仍不成熟，处于幼稚期，未来发空间巨大;且氢燃料电池汽车应用领域不具有普适性，这也是未来氢燃料电池汽车技术需要革新和研究之处。产量受到疫情影响严重根据高工产业研究院(GGII)的数据显示，2016-2020年中国氢燃料电池汽车产量逐年上升，受到疫情影响，2020年产量下滑至1199辆。这表明中国氢燃料电池汽车市场正在成长，产量的增加一定程度上代表了市场需求增加。未来，氢燃料电池汽车的发展前景较好。市场进入商业化初期2016-2020年，中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升，受到疫情影响，2020年销量有所下滑。截止2020年底，我国氢燃料电池汽车年销量1177辆，保有量7352辆，标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳，氢燃料汽车进入商业化初期。商用车是研发方推广重点与海外专注于氢燃料电池乘用车的量产不同的是，我国将研发和推广重点放在商用车上。2020年，我国燃料电池汽车销量中，全为商用车。其中，客车销量占比达98%，货车销量占比为2%。截至2020年底，我国氢燃料电池车累计行程超过1亿公里，以氢燃料电池物流车和客车为主。政策指引保驾护航中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》是为我国氢能发展道路提出了更为明确的要求与指引。随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进，氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢，加氢站等基础设施建设，氢燃料电池汽车等进行了详细规划。—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国氢燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

氢能源汽车的原理：1、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。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池；2、它的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；3、质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢；4、另一方面能源从来都是个问题，近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。百万购车补贴

氢能源汽车的原理：1、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。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池；2、它的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；3、质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢；4、另一方面能源从来都是个问题，近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。

众所周知，氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。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。一原理说起来很简单，但具体分析的话就会发现，其实提炼氢燃料的过程非常复杂，而且能耗也非常高。

氢能源电池原理：电解水的逆反应将氢和氧分别供给阳极和阴极，通过阳极向外扩散发生反应，通过外部的负载到达阴极，形成能量并将能量储存起来。氢能源电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。氢能源电池对环境无污染，主要是通过电化学，不是采用燃烧，燃烧后会释放有毒物质，对大气造成污染，燃料电池发生反应后，只能产生水和热，对于大气不会造成污染，如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底不产生有害物质排放的过程。氢燃料电池汽车：氢燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。由于氢燃料电池的应用，使其成为真正意义上的高效、清洁汽车。虽然氢分子按质量来说能量密度很高，一个原因是分子量低，在气态条件下它具有非常低的能量密度。作为存储在车上的燃料，纯氢气必须加压或液化。为了提高气体压力，提高体积上的能量密度，需要尽量使用较小的，但不轻的容器罐（压力容器）。为了实现更高的压力，就需要使用更多外部能源压缩。

氢能源电池原理：氢能源电池使用氢元素制造并储存，基本的原理就是电解水的逆反应，将氢和氧分别供给阳极和阴极，通过阳极向外扩散发生反应，通过外部的负载到达阴极，形成能量，并将能量储存起来。产品特点：1、无污染氢燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。2、无噪声氢燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。3、高效率氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

氢燃料电池汽车，是由氢燃料电池产生电流，使电动机转动从而驱动行驶的汽车。汽车携带的燃料不是汽油，而是储气罐中的氢，与氢产生反应的氧气来自空气。氢燃料电池的原理，百科上肯定有，说的也较详细，这里就不再重复了。一般车主关心的通常不是电池的原理，而是电池的寿命、是否容易修护打理、是否安全、加一次氢的续航里程、加氢站是否好找、氢的价格、车的价格等情况。望采纳，谢谢

氢能源汽车原理是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。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，氢汽车改为使用气体氢，燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池。氢是可以取代石油的燃料，其燃烧产物是水和少量氮氧化合物，对空气污染很少。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对汽车发动机进行大的改装，因此氢能汽车具有广阔的应用前景。

氢能源电池原理：氢能源电池使用氢元素制造并储存，基本的原理就是电解水的逆反应，将氢和氧分别供给阳极和阴极，通过阳极向外扩散发生反应，通过外部的负载到达阴极，形成能量，并将能量储存起来。产品特点：1、无污染氢燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。2、无噪声氢燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。3、高效率氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

氢能源电池原理：电解水的逆反应将氢和氧分别供给阳极和阴极，通过阳极向外扩散发生反应，通过外部的负载到达阴极，形成能量并将能量储存起来。氢能源电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。氢能源电池对环境无污染，主要是通过电化学，不是采用燃烧，燃烧后会释放有毒物质，对大气造成污染，燃料电池发生反应后，只能产生水和热，对于大气不会造成污染，如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底不产生有害物质排放的过程。氢燃料电池汽车：氢燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。由于氢燃料电池的应用，使其成为真正意义上的高效、清洁汽车。虽然氢分子按质量来说能量密度很高，一个原因是分子量低，在气态条件下它具有非常低的能量密度。作为存储在车上的燃料，纯氢气必须加压或液化。为了提高气体压力，提高体积上的能量密度，需要尽量使用较小的，但不轻的容器罐（压力容器）。为了实现更高的压力，就需要使用更多外部能源压缩。

氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水的储量很大，又比较低廉；氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。但是，在应用中，氢的存储与运输以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的瓶颈。再说燃料电池。它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个小小的“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来。这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流。失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。目前，对氢能源的利用主要是氢燃料电池。它不同于电能车的显著特点是其没有笨重的电池负荷，并且行驶里程没有电能驱动汽车的限制。因此，氢燃料电池可以说是一种极佳的驱动动力。2016年亚南膜电极研发中心在已建立高水平的膜电极研究开发和测试平台，拥有超声喷涂机、热压机、压力试验机、单电池测试台、大功率电堆及发动机系统两用测试台、大型制氢机等全套相关专用设备，亚南本身还拥有激光切割机等智能数控通用设备。人才队伍建设上，亚南燃料电池研发团队与华南理工大学、上海交通大学、厦门大学、福州大学等科研院校合作研发。

氢燃料料是个坑，基本原料不符合能量守恒，把水打开的能耗一定是氢产生能量的三倍，再折腾也没用

所谓氢能源，不是说地球上有大量氢，可“开采”来用作能源，而是水通过光分解可制得氢来代替石油、电等能源。　　氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水的储量很大，又比较低廉；氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。但是，在应用中，氢的存储与运输以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的瓶颈。　　再说燃料电池。它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个小小的“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来。这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流。失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。　　目前，对氢能源的利用主要是氢燃料电池。它不同于电能车的显著特点是其没有笨重的电池负荷，并且行驶里程没有电能驱动汽车的限制。因此，氢燃料电池可以说是一种极佳的驱动动力。用这种动力驱动的汽车被称为零污染的氢动力汽车

氢能源汽车的原理（氢能源汽车的工作原理）氢能源汽车原理：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。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，氢汽车改为使用气体氢，燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池。氢是可以取代石油的燃料，其燃烧产物是水和少量氮氧化合物，对空气污染很少。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对汽车发动机进行大的改装，因此氢能汽车具有广阔的应用前景。百万购车补贴

所谓氢能源，不是说地球上有大量氢，可“开采”来用作能源，而是水通过光分解可制得氢来代替石油、电等能源。　　氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水的储量很大，又比较低廉；氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。但是，在应用中，氢的存储与运输以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的瓶颈。　　再说燃料电池。它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个小小的“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来。这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流。失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。　　目前，对氢能源的利用主要是氢燃料电池。它不同于电能车的显著特点是其没有笨重的电池负荷，并且行驶里程没有电能驱动汽车的限制。因此，氢燃料电池可以说是一种极佳的驱动动力。用这种动力驱动的汽车被称为零污染的氢动力汽车

传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热。一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。 这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来，因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。研究发展中的储氢合金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。研究证明，在一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。储氢合金还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热，在放氢时吸热，利用这种放热－吸热循环，可进行热的储存和传输，制造制冷或采暖设备。此外它还可以用于提纯和回收氢气，它可将氢气提纯到很高的纯度。例如，采用储氢合金，可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。 储氢合金的飞速发展，给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。中国已研制成功了一种氢能汽车，它使用储氢材料90千克，可行驶40千米，时速超过50千米。今后，不但汽车会采用燃料电池，飞机、舰艇、宇宙飞船等运载工具也将使用燃料电池，作为其主要或辅助能源。另外由于大量使用的镍镉电池（Ni－Cd）中的镉有毒，使废电池处理复杂，环境受到污染。镍氢电池与镍镉电池相比，具有容量大、安全无毒和使用寿命长等优点。发展用储氢合金制造的镍氢电池（Ni－MH），也是未来储氢材料应用的另一个重要领域。

传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热。近年来，一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。研究证明，在一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来，因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。储氢合金还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热，在放氢时吸热，利用这种放热－吸热循环，可进行热的储存和传输，制造制冷或采暖设备。此外它还可以用于提纯和回收氢气，它可将氢气提纯到很高的纯度。例如，采用储氢合金，可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。储氢合金的飞速发展，给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。目前中国已研制成功了一种氢能汽车，它使用储氢材料90千克，可行驶40千米，时速超过50千米。今后，不但汽车会采用燃料电池，飞机、舰艇、宇宙飞船等运载工具也将使用燃料电池，作为其主要或辅助能源。另外由于大量使用的镍镉电池（Ni－Cd）中的镉有毒，使废电池处理复杂，环境受到污染。镍氢电池与镍镉电池相比，具有容量大、安全无毒和使用寿命长等优点。发展用储氢合金制造的镍氢电池（Ni－MH），也是未来储氢材料应用的另一个重要领域。

固态氢能发电的原理：通过氢气与新型合金材料发生化学反应,从而“吸引”氢原子进入金属空隙中,实现存储的目的。固态氢能发电是利用氢气在高温高压下与氧气反应产生电能的一种新型能源技术，其核心是利用固态氢质子导体作为电解质，通过固态氧气电极和固态氢电极反应产生电能。固态储氢与目前的气态和液态储氢方式不同，是在常温下通过氢气与合金发生化学反应，让氢原子进入金属的空隙中储存，储氢压力是2-3兆帕，升高合金的环境温度就可以释放氢气。固态储氢最大的优点就是简单高效，可以把光伏、风电等不稳定的发电量高密度存储起来。能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，还可以实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。固态氢能发电并网，意味着氢能技术已经具备了商业化运营的条件，可以实现规模化应用。电网氢储能是一种将绿色能源转化成氢能储存起来的技术，它清洁无污染、能量密度高、储存时间长，被认为是构建新型电力系统的有力支撑，与之相关的技术已成为全球研发重点。

氢能源电池的原理是氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其原理是将氢气和氧气发生反应来给汽车供能，最后化成水排放到汽车的外部。1、氢是原子序数为1的化学元素，化学符号为H，在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u，是最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素。2、常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。医学上用氢气来治疗疾病。3、氢是原子序数为1的化学元素，化学符号为H，在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u，是最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的75%。主星序上恒星的主要成分都是等离子态的氢。而在地球上，自然条件形成的游离态的氢单质相对罕见。

【太平洋汽车网】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。氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。（图/文/摄：太平洋汽车网吴彬彬）

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。氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。 氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。（图/文/摄： 吴彬彬） @2019

氢能燃料电池的基本原理是电解水的逆反应，氢气和氧气分别供给阳极和阴极。氢气通过阳极扩散出去，电解液反应后，释放的电子通过外部负载到达阴极。氢燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，代替燃烧(汽油和柴油)或储能(蓄电池)。最典型的传统备用电源方案，燃烧时会释放出COx、NOx、SOx等污染物气体和粉尘。燃料只产生水和热。如果用可再生能源生产氢气，整个循环就是一个不产生有害物质的完整过程。严格来说，氢燃料电池是一种发电装置。和发电厂一样，它是直接将化学能转化为电能的电化学发电装置。此外，氢燃料电池的电极由特殊的多孔材料制成，这是氢燃料电池的关键技术。它不仅为气体和电解质提供了大的接触面，而且在电池的化学反应中起着催化作用。燃料电池运行安静，噪音只有55dB左右，相当于正常通话的水平。这使得燃料电池适用于室内安装或噪音有限的室外安装。百万购车补贴

1、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。 2氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。 3、氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

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。 氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。 氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

氢能燃料电池的基本原理是电解水的逆反应，氢气和氧气分别供给阳极和阴极。氢气通过阳极扩散出去，电解液反应后，释放的电子通过外部负载到达阴极。 氢燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，代替燃烧(汽油和柴油)或储能(蓄电池)。最典型的传统备用电源方案，燃烧时会释放出COx、NOx、SOx等污染物气体和粉尘。燃料只产生水和热。如果用可再生能源生产氢气，整个循环就是一个不产生有害物质的完整过程。 严格来说，氢燃料电池是一种发电装置。和发电厂一样，它是直接将化学能转化为电能的电化学发电装置。此外，氢燃料电池的电极由特殊的多孔材料制成，这是氢燃料电池的关键技术。它不仅为气体和电解质提供了大的接触面，而且在电池的化学反应中起着催化作用。燃料电池运行安静，噪音只有55dB左右，相当于正常通话的水平。这使得燃料电池适用于室内安装或噪音有限的室外安装。

所谓氢能源，不是说地球上有大量氢，可“开采”来用作能源，而是水通过光分解可制得氢来代替石油、电等能源。(亚南集团氢燃料电池,亚小南为您解答4000-080-999)氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水的储量很大，又比较低廉；氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。但是，在应用中，氢的存储与运输以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的瓶颈。再说燃料电池。它是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个小小的“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来。这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流。失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。目前，对氢能源的利用主要是氢燃料电池。它不同于电能车的显著特点是其没有笨重的电池负荷，并且行驶里程没有电能驱动汽车的限制。因此，氢燃料电池可以说是一种极佳的驱动动力。用这种动力驱动的汽车被称为零污染的氢动力汽车

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。 氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。 氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

纯电汽车和氢燃料电池汽车究竟谁才是未来？这是一个在行业内也已经被争论许久的话题。在当下啊，显然是纯电汽车占了上风，毕竟技术相对而言比较简单，而且后者居高不下的成本和运输储存的难度让许多企业望而却步。即便众所周知的一个事实是：氢能是当之无愧的清洁能源。但这一情况正在被慢慢改变，或许未来真的是氢能的世界。为什么这么说？因为，氢能已经开始突围。事件一：丰田氢燃料电池战略大调整丰田反对全面电动化一是路人皆知，并一直坚持对氢能源的研发进行大手笔投入。旗下首款氢能源量产车型丰田Mirai虽然售价高昂，自2014年推出以来虽仅售出22000辆，但丰田从未停止过对氢能源量产的实践。就在2023年7月11日的发布会上，丰田表示：氢燃料汽车的销量目标是在2030年之前销售20万辆。此外，丰田计划将氢燃料电池汽车的销售重点从日本转移到欧美和中国。因为，相比之下，欧美中在绿氢供应链各环节提供税收优惠和大量投资，与当地厂商合作增加本地生产，从而进一步降低成本。这也标志着丰田工作重心的转变，丰田还成立了氢能专门部门Hydrogen Factory，并与戴姆勒卡车控股公司合作开发氢技术。事件二：宝马将氢燃料电池汽车和纯电汽车成本做到一样开头就提到，氢能源汽车的阻碍是成本太高，如此产品力会大幅下降。但是，当氢能源车的价格可以和纯电一样的时候，情况可能就大不一样了。根据《汽车快报》的消息，宝马在开发氢燃料电池汽车技术有了新突破。宝马旗下全新一代车型“Neue Klasse”系列中将集成氢能动力，并且可以和纯电动力价格做到一样。首先，氢能源和纯电电池的总容量保持一致，也就保证了车辆的续航能力。可能从这一项来比较的话，氢能源的成本还是要更高，但回收燃料电池则比纯电汽车的电池包产生的费用要低得多。事件三：博世氢动力模块量产据了解啊，博世在德国斯图加特费尔巴哈工厂开始了氢动力模块的量产，模块将首先配备在Nikola公司的氢燃料电池电动卡车上。目前，博世是世界上为数不多拥有氢能全价值链业务的公司，可以提供氢能燃料电池和相关核心部件，并且计划在中国和美国工厂投产。而面对氢能源市场，博世显得野心勃勃。按照预测，到2030年每5辆新售出的卡车中就有1辆配氢燃料电池汽车，而其公司销售目标约也被定在了50亿欧元，目前，博世已经追加氢技术投资“2021-2026年”达到了25亿欧元，比原计划多出10亿欧元。目前已有3000多员工从事相关工作。结束语：氢能源燃料电池优势是明显的，不会碰到充电时间长、续航焦虑或者是安全等问题。而目前来看，成本和运输的壁垒正在被突破，而且比想象中要快得多。如此一来，不管是氢能源卡车还是氢能源乘用车的商业化进程将被极大地推动。按照如此发展，氢燃料汽车或将完全取代目前的纯电汽车也不是没有可能的，还是那句话，氢能源从生产到消耗，再到回收，才是真正的清洁能源。【本文来自易车号作者二师兄玩车，版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点，与易车无关】

揭牌仪式现场照片2021年12月31日上午,向荣清能汽车揭牌暨战略合作签约仪式在北京清华科技园举行。向荣清能汽车与7家合作伙伴签署战略协议,其中,鑫桥联合融资租赁有限公司与向荣清能汽车正式签署合作协议,双方以融资租赁100亿元人民币支持向荣清能氢燃料智能商用车应用推广。联合创始人毛海介绍向荣清能汽车据向荣清能汽车联合创始人毛海介绍,向荣清能汽车是国家“双碳”背景下新能源汽车的造车新势力,依托于清华大学车辆与运载学院在氢能、智能网联、商用车的全产业链方面的科研与产业优势,致力于打造成为氢燃料智能商用车科技转化、整车开发与生产制造的行业领军企业。中国工程院院士、清华大学车辆与运载学院教授李克强发言中国工程院院士、清华大学车辆与运载学院教授李克强对向荣清能汽车的揭牌表示祝贺。他谈到,汽车产业在中国是一个战略性先导性产业,在国民经济发展中具有重要地位。汽车产业正发生着深刻的技术革命,包括汽车动力、智能网联、整车技术等技术。他认为向荣清能汽车战略和路径非常有价值,希望向荣清能汽车能够把握汽车产业变革的关键机遇期,研发掌握未来汽车的核心关键技术,明确企业产品的定位,形成开放合作的方式,早日实现建成高科技的汽车企业目标。清华大学车辆与运载学院院长李建秋发言清华大学车辆与运载学院院长李建秋对向荣清能汽车的成立表示祝贺。他说,2025年将是汽车产业发展的重要契机和分水岭。车辆与运载学院作为车辆行业的人才培养的重要基地之一,将致力于汽车行业的技术变革和能源的双碳转型,持续为行业推出变革性的技术和高层次的人才,未来将与向荣清能汽车展开更深入的合作,共建技术转化平台,他预祝在汽车新四化和能源双碳的机遇期里,向荣清能汽车发展欣欣向荣,成为商用车领域的优秀企业。北京向荣清能汽车科技有限公司正式揭牌清华大学校务委员会副主任、校友总会副会长史宗恺、清华大学校友总会秘书长唐杰、清华大学车辆与运载学院院长李建秋、中国汽车工业咨询委员会主任、北汽集团原董事长安庆衡、中国汽车工业协会原常务副会长董扬、中国汽车工业协会副秘书长师建华、向荣清能汽车发起人梅向荣、向荣清能汽车联合创始人毛海、鑫桥联合融资租赁有限公司总裁施锦珊、盘古智库理事长易鹏共同为北京向荣清能汽车科技有限公司揭牌,向荣清能汽车正式起航。向荣清能汽车战略合作签约仪式合影随后,举行了向荣清能汽车战略合作协议签约仪式,向荣清能汽车,分别与北京亿华通科技股份有限公司、精进电动科技股份有限公司、阿尔特汽车技术股份有限公司、清研华科新能源研究院、无锡威唐工业技术股份有限公司、盘古智库、鑫桥联合融资租赁有限公司共同签署了战略合作协议,将在技术、科研、智库、融资租赁等方面开展更加深入的合作。鑫桥联合融资租赁有限公司总裁施锦珊发言鑫桥联合融资租赁有限公司总裁施锦珊作为签约代表发言,他很看好双碳背景下向荣清能汽车的未来。此次签约的100亿金额以融资租赁金融服务的模式支持向荣清能汽车的推广应用,而这只是一个开始,他期待今后双方合作将迎来更加广阔的发展空间。北京向荣清能汽车科技有限公司发起人梅向荣致答谢词北京向荣清能汽车科技有限公司发起人梅向荣向到场嘉宾致答谢词。他说,作为清华大学车辆与运载学院毕业生,处于汽车行业变革的伟大时代,得益于清华“行胜于言”的校风,看好氢燃料智能商用车的未来,坚持长期主义,脚踏实地努力奋斗,为客户创造价值。他相信向荣清能汽车在新能源智能网联商用车领域在全球汽车工业占有一席之地。清华大学校务委员会副主任、校友总会副会长史宗恺发言最后,清华大学校务委员会副主任、校友总会副会长史宗恺对向荣清能汽车成立表示祝贺。他谈到,梅向荣同学作为向荣清能汽车发起人,体现了清华学生的创业精神。清华同学毕业之后,不只是为一个人有幸福生活而努力,他们有抱负有理想,希望通过努力改变社会,推动社会前进,紧跟时代和社会发展需要,让更多的人有更幸福和更美好的生活。史宗恺老师代表清华校友总会,对向荣清能汽车表达祝贺和美好祝愿,希望向荣清能汽车践行清华校训“自强不息”,坚持科技创新,为中国氢燃料智能商用车行业发展做出努力,为国家双碳目标达成、建设绿色交通、智能交通和更美好的人类生存环境做出贡献。揭牌仪式现场照片据悉,向荣清能汽车将与清华大学车辆与运载学院在</w14

氢能利用，是指将氢能转化为电能、热能等加以利用。 氢能是一种二次能源，它是通过天然气重整、电解水、太阳能光合作用、生物制氢等其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。 基本介绍 中文名 ：氢能利用 外文名 ：Hydrogen utilization 优点 ：安全、环保 套用 ：广泛 历史 ：二战开始就已利用 利用方向 ：燃料、发电等 氢能利用历史,开发现状,氢能制备方法,特点,氢能利用安全问题,氢能利用方向,展望, 氢能利用历史 在化学史上，人们把氢元素的发现，主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许（Cavendish，H.1731-1810）。但早在16世纪，瑞士著名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生；17世纪时，比利时著名的医疗化学派学者海尔蒙特（van Helmont，J.B.1579-1644）曾偶然接触过这种气体，但没有把它离析、收集起来；波义耳虽偶然收集过这种气体，但并未进行研究。他们只知道它可燃，此外就很少了解；1700年，法国药剂师勒梅里（Lemery，N.1645-1715）在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。 第一个对氢气进行收集并认真研究的卡文迪许，但卡文迪许对氢气的认识并不正确，他认为水是一种元素而氢则是含有过多燃素的水。直到1782年，拉瓦锡明确提出水并非元素而是化合物。1787年，他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“Hydrogen”（氢），意思是“产生水的”，并确认它是一种元素。 氢作为内燃机的燃料并是人类最近的发明。在内燃机中使用氢气已有相当长的历史。 人类历史上第一款氢气内燃机的历史可以上溯到 1807 年，瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制成了单缸氢气内燃机。他把氢气充进气缸，氢气在气缸内燃烧最终推动活塞往复运动。该项发明在 1807 年 1 月 30 日获得法国专利，这是第一个关于汽车产品的专利。但由于受当时的技术水平所限，制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂，氢气内燃机于是被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没” 在第二次世界大战期间，氢就被用做A-2火箭发动机的液体推进剂。 1960年液氢首次用作航天动力燃料，1970年美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料，现在氢已是火箭领域的常用燃料了。 对现代太空梭而言，减轻燃料自重，增加有效载荷变得更为重要。氢的能量密度很高，是普通汽油的3倍，这意味着太空梭以氢作为燃料，其自重可减轻2/3，这对太空梭无疑是极为有利的。除此之外，氢还可以用于宇宙飞船。 现在科学家们正在研究一种“固态氢”的宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零件都可以转作能源而“消耗掉”，这样飞船在宇宙中就能飞行更长的时间。 80年代后期多种燃料电池汽车被公开示范. 90年代后期小型燃料电池取代蓄电池的可行性得到证实。 进入21世纪，在面对环境污染等危机下，氢能燃料电池快速发展，并且更多成型的氢燃料电池汽车正开始走向市场。 开发现状 氢能作为倔强当前人类所面临困境的新能源而成为各国大力研究的对象，据美国能源部（DOE）新能源开发中心调查，过去5年，全世界工业化国家对氢能的开发投入年均递增20.5%。美国一直重视氢能。2003年，布希 *** 投资17亿美元，启动氢燃料开发计画，该计画提出了氢能工业化生产技术、氢能储存技术、氢能套用等重点开发项目。2004年2月，美国能源部公布了《氢能技术研究、开发与示范行动计画》，该计画详细阐述了发展氢经济的步骤和向氢经济过渡的时间表，该计画的出台是美国推动氢经济发展的又一重大举措，标准著美国发展氢经济已经从政策评估、制定阶段进入到了系统化实施阶段。2004年5月美国建立了第一座氢气站，加利福尼亚州的一个固定制氢发电装置“家庭能量站第三代”开始试用。2005年7月，世界上第一批生产氢能燃料电池的公司之一------戴姆勒----克莱斯勒（Daimler Chrysler）公司研制的“第五代新电池车”成功横跨美国，刷新了燃料电池车在公路上的行驶记录，该车以氢气为动力，全程行驶距离为5245km，最高速度145km/h。 对我国来说，能源建设战略是国民经济发展之重点战略，我国化石能源探明可采储量中，煤炭量为1145亿t、石油量为38亿t、天然气储量为1.37万亿m3，分别占世界储量的11.6%、2.6%、0.9%。我国人口多，人均资源不足，人均煤炭探明可采储量仅为世界平均值的1/2，石油仅为1 /10左右，人均能源占有量明显落后；同时，我国近年来交通运输的能还所占比重愈来愈大，与此同时，汽车尾气污染已经成为大气污染特别是城市大气污染最重要的因素，以此，寻找新的清洁能源对我国的可持续发展有着特别重要的意义。“九五”和“十五”期间，科技部都把燃料电池汽车及相关技术研究开发列入国建科技计画，2002年1月，中国科学院启动科技创新战略行动计画重大项目---------大功率质子交换膜燃料电池发动机及氢能源技术，由中科院大连化学物理研究所主持的这个重大科研项目，主要以科技部国家高技术发展计画（“863”）“电动汽车重大专项”为背景，研究和开发具有自主智慧财产权的75KW和150KW燃料电池发动机及氢能源成套技术，这项世界前沿的技术将有助于我国早日进入氢能时代。目前我国已成功研制除燃料电池轿车和客车，累计实验运行超过2000km，这标志着我国具备开发氢动力燃料电池发动机的能力，2008年奥运会和2010年世博会召开时，燃料电池轿车已经小批量示范性的行驶在街头。 氢能制备方法 1、矿物燃料制氢 在传统的制氢工业中，矿物燃料制氢是采用最多的方法，并已有成熟的技术及工业装置。其方法主要有重油部分氧化重整制氢，天然气水蒸气重整和煤气化制氢。用蒸汽和天然气作原料的制氢化学反应为：CH 4 +2H 2 O=CO 2 +4H 2 .用蒸汽和煤作原料来制取氢气的基本反应过程为：C+2H 2 O=CO 2 +2H 2 。虽然目前90%以上的制氢都是以天然气和煤为原料。但天然气和煤储量有限，且制氢过程回对环境造成污染，按照科学发展观的要求，显然在未来的制氢技术中该方法不是最佳的选择。 2、电解水制氢 电解水制氢工业历史较长，这种方法是基于如下的氢氧可逆反应：2H 2 O=2H 2 +O 2 目前常用的电解槽一般采用压滤式复极结构，或箱式单级结构，每对电解槽压在1.8～2.0V之间，制取1m3H2的能耗在4.0～4.5Kwh。箱式结构的优点是装备简单，易于维修，投资少，缺点是占地面积大，时空产率低；压滤式结构较为复杂，优点是紧凑、占地面积，小、时空产率高，缺点是难维修，投资大。随着科学技术的发展，出现了固体聚合物电解质（SPE）电解槽。SPE槽材料易得，适合大批量生产，而且使用相同数量的阴阳极进行H 2 、O 2 的分离，其效率比常规碱式电解槽要高，另外，SPE槽液相流量是常规碱式电解槽的1/10，使用寿命约为300天。缺点是水电解的能耗仍然非常高。目前，我国水电解工业扔停留在压滤式复极结构电解槽或单级箱式电解槽的水平上，与国外工业和研究的水平差距还很大。 3、甲烷催化热分解制氢 传统的甲烷裂解制造氢气过程都伴有大量的二氧化碳排放，但近年来，甲烷因热分解制氢能避免CO 2 的排放，而成为人们研究的热点。甲烷分解1mol氢气需要37.8KJ的能量，排放CO 2 0.05mol。该法主要优点在于制取高纯氢气的同时，制的更有经济价值、易于出场的固体碳，从而不向大气排放二氧化碳，减轻了温室效应。由于基本不产生CO 2 ，被认为是连线化石燃料和可再生能源之间的过渡工艺。但生产成本不低，如果副产物碳能具有广阔的市场前景，该法将会成为一种很有前途的制氢方法。 4、生物制氢 利用生物制氢技术，可节约不可再生能源，减少黄精污染，可能成为未来能源制备技术的主要发展方向之一。生物制氢是利用微生物在常温、常压下以含氢元素物质（包括植物淀粉、纤维素、糖等有机物及水）为底物进行酶生化反应来制的氢气。迄今为止，以研究报导的产氢生物可分为两大类：光合生物（厌氧光合细菌、蓝细菌和绿藻）和非光合生物（严格厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧细菌）。 光合生物蓝细菌和绿藻可利用体内巧妙的光合结构转化太阳能为氢能，故其产氢研究远较非光合生物深入。二者均可光裂解水产生氢气，光裂解水产氢是理想的制氢途径，但蓝细菌和绿藻在光合放氢的同时，伴随氧的释放，除产氢效率较低外，如何解决氢酶遇氧失活是该技术应解决的关键问题。厌氧光合细菌与蓝细菌和绿藻相比，其厌氧光合放氢过程不产生氧，故工艺简单。目前鉴于光合放氢过程的复杂性和精密性，研究内容仍主要集中在高活性产氢菌株的筛选或选育、育化和控制环境条件以提高产氢量，其研究水平和规模还基本处于实验室水平。 非光合生物可降解大分子有机物而产氢，使其生物转化可再生能源物质（纤维素及其降解产物和淀粉等）生产氢能研究中显示出优越于光合生物的优势。该类微生物作为氢来源的研究始于20世纪60年代，至20世纪90年代末，我国科学家任南琪等研究开发了以厌氧活性污泥和有机质废水为原料的“有机废水发酵法生物制氢技术”，该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术的局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气的新途径，中试试验结果表明，生物制氢反应器最高持续产氢能力达到5.7m 3 /（m 3 ·d），生产成本约为目前采用的电解水法制氢成本的一半。 特点 (1)氢是自然界存在最普遍的元素，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 (2)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 (3)氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，3%－97%范围内均可燃。而且燃点高，燃烧速度快 (4)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，达142.35lkJ/kg，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍 (5)所有元素中，氢重量最轻。在标准状态下，它的密度为0.0899g/L；氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种套用环境的不同要求 (6)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 氢能利用安全问题 氢是安全燃料。大量使用实践表明，氢有着安全的使用记录。美国1967~1977年间发生145起氢事故，都是发生在石油精炼、氯碱工业或核电厂中，并未真正涉及能源套用。 国内外用氢经验显示，氢常见事故可归纳为:未察觉的泄漏;阀门故障或泄漏;安全阀失灵;排空系统故障;管道或容器破裂;材料损坏;置换不良、空气或氧气等杂质残留在系统中;氢气排放速率太高;管路接头或波纹管损坏;输氢过程发生撞车或翻车事故。 这些事故需要补充两个条件才能发生火灾，一是火源，二是氢气与空气或氧气的混合物要处于当时、当地的着火或暴震的极限当中，没有这两个条件，不能酿成事故。实际上，严格管理和认真执行操作规程，绝大多数事故是可以避免的。 氢能利用方向 氢能的利用方式主要有三种： ①直接燃烧； ②通过燃烧电池转化为电能； ③核聚变。 其中最安全高效的使用方式是通过燃料电池将氢能转化为电能。目前，氢能的开发正在引发一场深刻的能源革命，并将可能成为21世纪的主要能源。美、欧、日等已开发国家都从国家可持续发展和安全战略的高度，制定了长期的氢能发展战略。 1、氢内燃机 氢内燃机的基本原理于汽油或者柴油内燃机原理一样。氢内燃机是传统汽油内燃机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。氢内燃机不需要任何昂贵的特殊环境或者催化剂就能完全做功，这样就不会存在造价过高的为题。现在很多研发成功的氢内燃机都是混合动力的，也就是既可以使用液氢，也可以使用汽油等作为燃料。这样氢内燃机就成了一种很好的过渡产品。例如，在一次补充燃料后不能到达目的地，但能找到加氢站的情况下就使用氢为燃料；或者先使用液氢，然后找到普通加油站加汽油。这样就不会出现加氢站还不普及的时候人们不敢放心使用氢动力汽车的情况。氢内燃机由于其点火能量小，易实现稀薄燃烧，故可在更宽阔的工况内得到较好的燃油经济性。 2、燃料电池 氢能的套用主要通过燃料电池来实现的。氢燃料电池发电的基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴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阳极。氢燃料电池与普通电池的区别主要在于：干电池、蓄电池是一种储能装置，它把电能储存起来，需要的时候再释放出来;而氢燃料电池严格的说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。而使用氢燃料电池发电，是将燃烧的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能量转换率可达60%～80%，而且污染少，噪声小，装置可大可小，非常灵活。从本质上看，氢燃烧电池的工作方式不同于内燃机，氢燃烧电池通过化学反应产生电能来推动汽车，而内燃机则是通过燃烧热能来推动汽车。由于燃料电池汽车工作过程不涉及燃烧，因此无机械损耗及腐蚀，氢燃烧电池产生的电能可以直接被用于推动汽车的四轮上，从而省略了机械传动装置。现在，各已开发国家的研究者都已强烈意识到氢燃烧电池将结束内燃机时代这一必然趋势，已经开发研究成功氢燃烧电池汽车的汽车厂商包括通用（GM）、福特、丰田（Toyota）、宾士（Benz）、宝马（BMW）等国际大公司。 3、核聚变 核聚变，即氢原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨大的能量。 热核反应，或原子核的巨变反应，是当前很有前途的新能源。参与核反应的氢原子核，如氢、氘、氟、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但目前尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制的产生于进行，即可实现受控热核反应。这正是目前在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又取之不尽的能源。 目前，可行性较大的可控核聚变反应堆就是托卡马克装置。托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。他的名字Tokamak来源于环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、线圈（kotushka）。最初是有位苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿奇莫维奇等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部回产生巨大的螺旋形磁场，将其中的等离子加热到很高的温度，已达到核聚变的目的。我国也由两座核聚变实验装置。 展望 能源、资源及环境问题迫切需要氢能源来化解这种危机，但目前氢能源的制备还不成熟，储氢材料的研究大多仍处于实验室的探索阶段。氢能源的制备应主要集中在生物制氢这一方面，其他制氢方法，是不可持续的，不符合科学发展的要求。生物制氢中的微生物制氢需要基因工程同化学工程的有机结合，这样才能充分利用现有科技尽快开发出符合要求的产氢生物。生物质制氢需要技术的不断改进和大力推广，这些都是一个艰难的过程。 氢气的储存主要集中在新材料的发现方面，对材料的规模化或工业制备还未及考虑，对不同储氢材料的储氢机理也有待于进一步研究。另外，因为每一种储氢材料都有其优缺点，且大部分储氢材料的性能都有加合性的特点，而单一的储氢材料的性质也较多地为人们所认识。因此认为，应该研制出集多种单一储氢材料储氢优点于一体的复合储氢材料是未来储氢材料发展的一个方向。

未来能源向我们走来，但若要取代化石能源，并非易事。 “我们以碳中和来推动能源转型，从对化石能源系统的依赖转到以新能源、电气化为主体的方向上来，这里面遇到的挑战和问题也不少。” 7月8日，北京大学能源研究院特聘研究员杨福强在未来能源大会上表示。 国家电投集团吕锡嘉表示，“不论是做CCUS（碳捕集、固定与利用），还是做氢能储能，未来很长一段时间都是高投入低回收的阶段，因为技术的更新换代，技术产业链的成熟，需要的是碳市场，包括国家政策、金融市场的完善。” 挑战不小，机遇也很大。清洁能源成本在降低，技术难关也正在被攻破。从2015年到2020年，车用燃料电池技术跨越式发展，已经形成产业化；氢能的储存和载体技术将逐渐成熟；电力系统数字化、智能化应用越来越广泛。 光伏技术日渐成熟 作为清洁能源的一个重要方向，光伏技术越来越成熟，产业规模也日渐扩大。 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。利用的是可再生的太阳能，中国幅员辽阔，太阳能资源丰富。 光伏产业链包括硅料、硅片、电池组、并网逆变等多个环节，近年来各个环节的技术均有突破提升，从而降低了光伏发电的成本。 今年以来，光伏产能扩张狂飙突进。根据黑鹰光伏统计，2021年上半年光伏企业产能层面的投资接近4000亿，投资规模同比增长接近一倍。 其中，单个投资在10亿元以上的项目有59个之多，在100亿元以上的项目达13个，从数量上看，分别较去年同期增长了59.46%和62.50%。 近期国家能源局下发了通知，准备在全国启动整县（市、区）屋顶分布式光伏建设。通知要求，党政机关单位建筑屋顶的面积，安装光伏发电的比例不能低于50%；学校、医院等公共屋顶的总面积不得低于40%；另外，一些厂房的比例不低于30%。 而光伏发电为直流电，直流电应用范围较小，需要变换成交流电才可以广泛使用，而且光伏发电有波峰波谷的阶段，这样就造成弃光弃电的现象，储能的重要性凸显出来。这便需要利用另一种绿色能源——氢能。 氢能储运是难题 中国科学院院士欧阳明高最钟情于氢能，他认为电和氢未来将取代柴油、汽油、煤油，成为储能和新能源 汽车 的主要载体。 “氢能在新能源革命中占有战略地位，其战略意义在于可再生能源转型中的大规模能量储存与多元化利用需求。”欧阳明高指出，氢能储能是新能源电力系统的核心技术，交通会是氢能利用的先导领域，将带动氢能的全面发展。 欧阳明高预测了新能源 汽车 的市场潜力，“2021年前五个月中国新能源 汽车 总销量已经突破 汽车 总销量的10%，保有量超过600万，以后还会持续增长，今年估计产量会超过200万。我们估计明年会400万，后年600万，现在就是到了快速增长的时候了。2030年预计会到8000万，2035年1.6亿，2040年3亿。3亿辆电动车，意味着我们的储能潜力是多大呢？如果一辆车耗用65度电，车载储能的容量就是大约200亿度电，这是什么概念？相当于目前中国每天的总电量。” 不过，氢能面临着运输、储存经济性不高的问题。 “车载储氢是个问题，无论是技术还是成本，都不太理想，比如我们现在主流的高压气频，储氢的密度和成本都还不够理想，储氢密度大概100公斤5公斤氢，成本偏高，它的下降会比燃料电池发动机下降的幅度要慢，所以重载商用车车载的储氢密度和成本目前是不理想的，是我们当前的一个技术挑战。”欧阳明高表示。 而在氢能储运技术方面，现在已经有了一些设想。 欧阳明高介绍称，第一是可以利用特高压输电线路，把电从新疆等地输送过来，然后再制氢，这个成本是比较低的；第二是利用氢能载体，液氨很容易分解出氢，而且分解的能耗很低，液氨的质量储氢密度和体积储氢密度都是最高的，这样就可以先制氨，运输，再制氢。 电是最高品位能源？ 在中国能源网首席研究员韩晓平看来，电是唯一最高品位能源，没有之一。 “其实氢是电的延伸，绿氢就是绿电，如果把这个问题想明白以后就知道，氢是一种边际能源，解决一些边际特定需求，主要的需求还是要靠电，如果我们不靠电，转个圈去用氢的话，那就违反了第一性原理。没有必要把一个简单的事情复杂化，增加了很多成本和损耗浪费，最后达到的还是同样一个目标。”韩晓平说道。 他还认为，碳中和其实就是电力系统最主要的任务，当电力系统能够覆盖所有能源90%的时候，才可能真正实现碳中和，维持电力系统的可靠性、稳定性，将成为下一步电力工作持续的目标。 关于电力能源数字化，国网能源研究院数字经济所孙艺新描述了三个场景。第一个场景是将一些数字化技术应用到传统的能源生产消费平台之中；第二个场景是把需求侧资源充分的挖掘出来，实质上这个也是一种增加能源供给的方式；第三个场景是，把数字能源作为用能权交易的统一媒介，可以解决目前能源在生产端、流转端，乃至消费端，多个链条之间存在结算、赋税，可能都存在一些断点的问题。 华为数字能源总工程师张广河讲述了一个智能光伏的概念，“分布式光伏遇到的最大的问题是安全问题，这是非常大的挑战。其次是散点部署，对于这种颗粒度非常小的站点管理，华为公司非常有经验。如果是零零散散的，最后这张网可能就废了。所以第一要保障系统安全，不能着火，不能让老百姓受伤；第二必须得做主动安全的设计和全网管理。发电量要发的清清楚楚，用的明明白白。”