液態(tài)儲氫雖然儲氫密度高,但需要將氫氣冷卻到極低的溫度(-252.72攝氏度),技術(shù)難度和能耗都較大。固態(tài)儲氫則利用特定的材料吸附或形成氫化物來儲存氫氣,這種方式仍在實驗階段,技術(shù)尚未完全成熟。安全性問題氫氣具有易燃易爆的特性,因此在儲存和運輸過程中需要特別小心,以防止泄漏或發(fā)生碰撞引發(fā)火災或爆炸事故。
氫燃料的發(fā)熱值高達 142.351kJ/kg,是汽油發(fā)熱量的 3 倍 ,燃燒特性好,點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃性范圍,并且燃點高,燃燒速度更快。從能源轉(zhuǎn)化效率來看,氫燃料電池的能源轉(zhuǎn)化率能超過 60%,遠內(nèi)燃機 30% - 35% 的能源轉(zhuǎn)化率。這種的能源特性,使得氫燃料在眾多能源選項中脫穎而出。
此外,氫燃料還可應用于航空航天領域。在第十四屆中國國際航空航天博覽會上,中國航發(fā)集團研發(fā)的 燃氫發(fā)動機,展示了氫燃料在航空領域的應用潛力。通過系列化發(fā)展,該發(fā)動機未來可適用于支線客機、直升機、無人機等。
目前,氫燃料的生產(chǎn)、儲存和運輸成本都較高。制取氫氣的方法,如電解水制氫,需要消耗大量的電能,導致生產(chǎn)成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對較低,但會產(chǎn)生一定的碳排放,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。高壓儲存氫氣需要昂貴的設備,運輸過程中也需要特殊的管道或車輛,這進一步增加了氫燃料的成本。
許多國家和地區(qū)都制定了鼓勵氫燃料技術(shù)發(fā)展的政策,加大了研發(fā)投入和補貼力度。歐盟推出了 “歐洲清潔氫聯(lián)盟” 計劃,旨在到 2030 年實現(xiàn)歐洲綠氫產(chǎn)能達到 1000 萬噸;中國也將氫能源納入國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,出臺了一系列政策支持氫燃料汽車的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣。這些政策的出臺,為氫燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策保障和市場空間。
隨著科技的不斷進步,新型材料的研發(fā)有望降低燃料電池的成本,提高其性能和壽命。例如,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中,新型質(zhì)子交換膜材料的研發(fā)可以提高電池的效率和耐久性;在儲氫技術(shù)方面,金屬氫化物儲氫、碳納米管儲氫等新型儲氫材料和技術(shù)的研究,為降低儲氫成本、提高儲氫安全性提供了可能。
所屬分類:特殊/專業(yè)能源/燃料/新能源
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