中國礦業大學環境與測繪學院測繪工程 王文亮

　　【《中國新能源》雜志 王文亮/文】石油、煤炭、天然氣燃燒產物主要是二氧化碳，造成地球溫度逐年升高。同時，化石燃料中還含有雜質，特別是硫、氮、磷、砷等，燃燒產物酸性，造成大氣污染和酸雨，而且還導致溫室效應的加劇，刺激皮膚，引起哮喘等多種呼吸道疾病。我國的能源結構以煤為主（約占75％左右），且隨著經濟建設的迅速發展，能源的消耗量日益增加。

　　針對這些情況，我們必須找到一種儲量大、后續性強、熱效率高、儲存形式多的環保型清潔能源，氫能源正是這樣一種優質能源。在石化燃料日益減少的情況下，我國能源本來就不占優勢再加之人均資源占有不足，這就勢必要求我國必須比其他國家更重視后續能源的開發利用，而汽車這種機動性強的現代交通工具只能采用“含能體能源”，所以氫能源無疑成為一個新興的熱點。

　　一、氫燃料電池車的原理

　　氫燃料電池車的工作原理是：將氫氣送到燃料電池的陽極板(負極)，經過催化劑(鉑)的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子(質子)穿過質子交換膜，到達燃料電池陰極板(正極)，而電子是不能通過質子交換膜的，這個電子，只能經外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產生電流。電子到達陰極板后，與氧原子和氫離子重新結合為水。由于供應給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應氫，給陰極板供應空氣，并及時把水(蒸氣)帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發出的電，經逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經傳動系統、驅動橋等帶動車輪轉動，就可使車輛在路上行駛。與傳統汽車相比，燃料電池車能量轉化效率高達60-80%，為內燃機的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是水，它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。

　　因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染汽車，氫燃料是完美的汽車能源！

　　二、氫燃料電池車的環境效益分析

　　1 氫燃料電池汽車的優勢分析

　　（1）從長遠來看，汽車產業肯定要走一條可持續發展的道路，石油、天然氣、煤炭等資源不可再生，終究會有枯竭的一天，人類最終必然要利用可再生能源或者替代能源。而氫的最大來源是水，特別是海水，根據計算9噸水可以生產出1噸氫（及8噸氧），氫氣燃燒熱值是28900千卡/公斤，而且氫與氧的燃燒產物就是水，因而，水可以再生。由此可見，以水為原料制氫，可使氫的制取和利用實現良性循環，取之不盡，用之不竭。氫作為汽車代用燃料具有良好的行進加速性、燃料適應性、低溫起動性好、超低排放、全工況高效率等優點。

　　（2）我國氫的來源極為豐富，技術水平也有了一定的基礎，水電解制氫、生物質氣化制氫等制氫方法已形成規模。其中低價電電解水制氫方法在今后仍將是氫能規模制備的主要方法。另外，用氫代替煤和石油，不需對現有的技術裝備作重大的改造，現在的內燃機稍加改裝即可使用，這可以降低氫能應用成本。

　　（3）氫燃燒的產物是水，不會污染環境，真正實現了零污染的目標。

上一頁 1 2 3 下一頁