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汽車燃料——氫氣

氫氣可像天然氣那樣直接用於發動機,它燃燒後生成水,不排放CO、HC、CO2,是非常乾淨的燃料。

氫氣的分子量為2,是最輕的元素,密度很小,沸點為-252。8℃,自燃點為400℃。

汽車燃料——氫氣

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1。氫氣用作汽車能源的主要優點

(1)來源非常豐富。氫是宇宙中含量最豐富的元素之一。氫可由水電解而成,水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料製取。

(2)汙染很少。氫氣燃料是唯一不含碳的燃料,廢氣中的主要成分是氫燃燒後的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒後空氣中剩餘的O2以及在高溫下生成的NOx。沒有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質,不會誘發光化學煙霧,也沒有導致地球溫室效應的CO2。

(3)熱效率高。氫的火焰傳播速度比汽油高許多,氫是氣態燃料,混合氣形成質量好、分配均勻,加之火焰傳播速度高,允許採用較稀的混合氣;氫的自燃溫度比汽油高,抗爆性好,允許有較高的壓縮比,使得燃燒熱效率較高,燃料消耗率較低。

汽車燃料——氫氣

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2。氫氣用作汽車能源的主要問題

(1)成本高。地球上氫氣儲量固然豐富,但以目前的技術,製取氫的成本太高。

用電解水的方法制取氫,是目前工業上最主要的生產氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。

(2)儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態儲帶,能量密度低的缺點很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當困難;液態儲帶要求-253℃的超低溫,需要採用隔熱的油箱,且有蒸發損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態氫在200~250 個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時將其加熱分解,釋放出氫氣供內燃機燃燒,剩餘金屬可再次與氫氣化合,迴圈使用)方式進展較大,似有更好的前景。

(3)動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠佔相當一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發動機的動力性。

汽車燃料——氫氣

汽車燃料——氫氣

氫氣作為汽車燃料是合理的,它的前景取決於制氫方法、攜帶技術有無突破性進展。氫氣還是燃料電池的燃料。