氢能源在汽车领域的应用前景如何

氢能源在汽车领域的应用前景非常广阔。

首先氢气能量密度高、转化效率高燃烧产生的能量是同等重量石油的 3 倍、煤炭的 4 倍电化学反应中化学能转化为电能的效率超过 80%在中重型车辆、大巴、卡车等新能源客货车辆、船舶、航空器等领域更具优势。

其次氢能源汽车燃料经济性好行驶距离远维护成本低排放清洁。政府大力支持氢能源汽车发展出台各种政策措施随着技术进步性能将不断提高价格也会下降。

但目前氢能源在汽车领域的应用也存在问题。制氢成本高经济效益及环保效益低我国氢气制取仍以“灰氢”为主。氢能源汽车的基础设施不完善加氢站网络不健全燃料电池技术仍处于发展阶段成本较高。

我国目前合理的发展途径是以商用车的发展带动氢燃料电池技术提升促进燃料电池成本下降和加氢设施网络健全从而带动氢燃料电池乘用车的发展。

未来到 2030 年以后氢能汽车将进入全面推广期乘用车和商用车并行发展。预计氢燃料电池关键技术基本达到国际一流或国际领先水平。

为推动氢能源汽车发展要明确主管机构完善管理体系开展技术攻关解决“卡脖子”问题建设配套设施提高支撑能力。

氢能源动力汽车是以氢为主要能源的汽车分氢内燃机汽车和氢燃料电池车。

氢内燃机汽车工作原理与燃油内燃机类似通过燃烧氢气产生动力推动汽车。其发展历史悠久早在 1807 年就有相关专利。

而氢燃料电池车是使氢或含氢物质与氧在燃料电池中反应产生电力来驱动电动机由电动机推动车辆。

氢能源汽车优点众多比如氢燃料电池车避免了氢内燃的缺点能量交换产物只有水能量密度高转换效率比氢内燃机高且排放纯净燃料成本低续航里程长充能时间短。

但也有弊端比如氢内燃机汽车燃烧氢气会产生 NOx 排放且温度更高导致排放问题更严峻。

氢能源汽车的储氢方式多样有高压气瓶储氢、液氢储氢、金属氢化物储氢、浆液储氢等。高压气瓶储氢简便但能量密度低液氢储氢成本高且有蒸发问题金属氢化物储氢自身较重浆液储氢反应需高温难以随时使用。

制取氢气的方法也不少如矿物燃料制氢、电解水制氢、化工过程中回收副产氢气、热化学循环分解水制氢、光化学制氢等。

在全球范围内各国都很重视氢能源汽车的发展出台了相关政策法规和标准如日本、韩国、欧盟、美国和中国。

中国也在不断推动氢能源汽车发展各地有相应推广规划和补贴政策。

目前氢能源汽车相关零部件逐渐实现国产化在新模式和多场景应用上不断拓展预计到 2035 年我国氢燃料电池汽车保有量将达百万辆规模。