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氢燃料电池在交通运输领域的应用前景随着环保意识的提高和能源问题的逐渐凸显，在交通运输领域中，氢燃料电池得到了广泛的应用。
氢燃料电池的应用不仅能够改善空气质量、减少能源消耗，而且还可以提高交通运输行业的效率和安全性。
本文将从氢燃料电池的特点、目前的应用情况以及未来的发展前景等方面进行探讨。
一、氢燃料电池的特点氢燃料电池主要是基于化学反应原理，将氢气和氧气反应生成电能，同时释放出水蒸气。
相比于传统的内燃机，氢燃料电池具有以下几个显著的特点：1.环保。
使用氢燃料电池发电，主要排放物是水蒸气，在一定程度上可以解决汽车尾气排放的问题，对改善城市空气质量有着积极的意义。
2.高效。
氢燃料电池电动车的能量利用效率比传统内燃机高，达到了40%以上。
与传统汽车相比，氢燃料电动车的能耗更低，可以更好地节约能源。
3.安全。
相比于传统汽车，氢燃料电池车辆在车辆碰撞时更安全，因为在燃料发生泄漏时，氢气会迅速消散并上升，不会在车内积聚形成爆炸。
二、氢燃料电池的应用情况目前，氢燃料电池在交通运输领域的应用主要集中在公交车、出租车、轻型卡车等领域。
以我国为例，目前全国共有30个城市在试运行氢燃料电池公交车，最大的公交系统位于北京，并已覆盖了全市部分地区的公交线路。
此外，氢燃料电池的应用也逐渐拓展到其他交通工具领域，如氢燃料电池轮式拖拉机、氢燃料电池船等。
三、氢燃料电池在交通运输领域的未来前景尽管氢燃料电池在交通运输领域中的应用已经初现曙光，但它仍然面临着一些挑战。
首先，氢燃料电池的制造成本仍然较高，导致氢燃料电池车辆的售价不便宜。
其次，如果想要推广氢燃料电池车辆，需要建立一套完整的氢能制造和配送网络，以保证氢燃料的供应。
不过，随着技术的不断发展，这些问题也将逐渐得到解决。
目前，一些大型汽车制造商如丰田、奔驰等都已经开始在氢燃料电池车辆领域进行布局，并且已经推出了一些氢燃料电池车型。
可以预见，氢燃料电池将逐渐成为未来交通运输的主流能源，为人们带来更加绿色、环保、高效的出行方式。
氢燃料电池的发展现状与应用前景展望随着对环境保护意识的不断增强和能源危机的日益严峻，氢燃料电池作为一种清洁能源技术备受关注。
本文将介绍氢燃料电池的发展现状，并展望其在未来的应用前景。
一、氢燃料电池的发展现状氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的设备。
其工作原理是通过将氢气经过电解质膜，在阳极释放出电子，经过外电路传输电能，再与通过氧气还原成水，从而形成闭合循环的反应过程。
目前，氢燃料电池的发展已经取得了显著进展。
首先，燃料电池的效率得到了大幅提高。
传统燃烧方式所产生的能量极低，而氢燃料电池的效率可以达到50%以上，远高于燃烧方式。
其次，氢燃料电池的成本逐渐下降。
随着技术进步和生产规模的扩大，氢燃料电池相关元件的成本逐渐降低，使其更具竞争力。
再者，氢燃料电池的可靠性和稳定性得到了提升。
通过改进电解质和材料的选择，燃料电池的使用寿命和稳定性得到了显著提升，使其成为一种可靠的能源供应选择。
二、氢燃料电池的应用前景展望1. 交通运输领域的应用在交通领域，氢燃料电池的应用前景广阔。
燃料电池汽车具有零排放、噪音低和续航里程长等优点，可以有效减少尾气排放和城市噪音污染。
目前，一些汽车制造商已经推出了氢燃料电池汽车，并在一些国家和地区进行试点推广。
未来，随着氢气的生产和储存技术的进一步发展，氢燃料电池汽车有望成为汽车行业的重要趋势。
2. 工业领域的应用氢燃料电池还可以广泛应用于工业领域。
例如：氢燃料电池可以替代传统的发电机组，提供可靠的电力供应。
同时，氢燃料电池还可以用于储能系统，存储峰谷电力以及应对突发电力需求。
在无线电信领域，氢燃料电池的高能量密度和长时间使用的特点也使其成为重要的电源选择。
3. 家庭和建筑领域的应用氢燃料电池还可以用于家庭和建筑领域。
家庭燃料电池系统可以将氢气转化为电能，为家庭提供稳定的电力供应，同时还可以利用产生的热能进行空调供暖等。
氢燃料电池系统在建筑领域的应用也会逐渐增加，为建筑物提供可靠的电力和热能，实现能源的高效利用。
氢燃料电池的应用前景与挑战随着环保意识的提升和可再生能源的需求增加，氢燃料电池作为一种清洁能源技术备受关注。
本文将探讨氢燃料电池的应用前景和面临的挑战。
一、氢燃料电池的应用前景1. 储能领域：氢燃料电池可以将电能转化为氢能并进行储存，实现能源的高效转换和储存，解决可再生能源的间歇性供电问题。
在可再生能源不可用的时候，储能系统可以提供持续稳定的电力供应。
2. 交通领域：氢燃料电池驱动的电动汽车具有零排放和零污染的特点，可以有效改善空气质量，减少对化石燃料的依赖。
随着充电设施的不断完善和氢气供应网络的建设，氢燃料电池汽车有望迅速普及。
3. 工业领域：氢燃料电池可以用于工业生产中的电力供应和热能回收，提高能源利用效率。
尤其在高温高压等恶劣环境下，氢燃料电池表现出良好的适应性和稳定性。
4. 家庭领域：氢燃料电池可以作为家庭能源系统的一部分，为家庭提供供暖、热水和电力等服务。
与传统能源相比，氢燃料电池具有更好的环保性能和经济性，有望成为未来家庭能源供应的主要来源。
二、氢燃料电池面临的挑战1. 储氢问题：氢气的低密度和高爆炸性使其储存和运输变得困难。
目前，常见的氢气储存方式包括压缩氢气、液态氢气和固态氢气等，但都存在一定的安全隐患和成本问题。
因此，寻找安全高效的储氢技术是氢燃料电池发展的重要挑战之一。
2. 氢气供应问题：氢气供应网络的建设和运营成本较高，限制了氢燃料电池的推广应用。
与此同时，尚缺乏统一的氢气质量标准和监管体系，需要建立完善的监管机制以确保氢气的质量和安全。
3. 能效和成本问题：尽管氢燃料电池具有高能量转换效率和零排放的特点，但其制造成本仍然较高。
目前，氢燃料电池的关键材料和组件价格昂贵，配套设备的制造技术也相对成熟。
因此，如何提高能效和降低成本是氢燃料电池发展的重要任务。
4. 基础设施建设问题：与传统燃料相比，氢燃料的加注、输送和储备需要专门的设施和设备。
目前，氢燃料电池发展还面临着基础设施建设的不足，包括氢气加注站、氢气管道和氢燃料电池站等。
燃料电池汽车技术在车辆工程领域的应用前景燃料电池汽车技术是一种新兴的动力技术，它利用氢气与氧气的化学反应产生电能，从而驱动汽车运行。
与传统燃油汽车相比，燃料电池汽车具有零排放、高能效等优势，被认为是未来汽车工程领域的重要发展方向。
本文将就燃料电池汽车技术在车辆工程领域的应用前景进行探讨。
1. 环境友好燃料电池汽车是一种零排放的交通工具，其排放物仅为水蒸气。
在当前全球环境问题日益凸显的背景下，燃料电池汽车技术被广泛认为是未来汽车工程领域可持续发展的解决方案之一。
它有望减轻汽车尾气排放带来的环境压力，满足节能减排的要求。
2. 高能效燃料电池汽车的能量转化效率较高，远高于传统内燃机汽车。
它利用氢燃料与氧气反应产生电能，而非通过燃烧化石燃料来驱动发动机。
这种能量转换方式有效提高了能源利用效率，使燃料电池汽车的续航里程更长，整体效能更高。
3. 快速加氢相比于纯电动汽车的长充电时间，燃料电池汽车具有快速加氢的优势。
加氢技术已经相对成熟，可以实现燃料电池汽车在几分钟内完成加氢，在短时间内即可续航。
这为用户提供了更便利的使用体验，也有助于燃料电池汽车在市场上的推广和普及。
4. 能源多样化燃料电池汽车所使用的氢燃料可以通过多种途径获得，如水解、电解等。
与传统燃油汽车依赖有限的化石燃料不同，燃料电池汽车的能源更加多样化，能够更好地应对能源安全和供应问题。
这也有助于减少对化石能源的依赖，推动能源结构的转型和升级。
5. 发展潜力巨大尽管燃料电池汽车技术还面临着多项挑战，如氢气储存、基础设施建设等问题，但是其发展潜力仍然巨大。
目前，全球范围内已经有多个国家和地区在积极推动燃料电池汽车的研发和商业化应用，纷纷制定鼓励政策和推动产业发展计划。
预计在未来几年内，燃料电池汽车将逐步进入商业化阶段，成为汽车工程领域的重要发展方向。
总结起来，燃料电池汽车技术在车辆工程领域具有广阔的应用前景。
它的环境友好、高能效、快速加氢、能源多样化以及发展潜力巨大等特点，使得燃料电池汽车成为未来汽车工程领域的重要研究和发展方向。
氢燃料电池在电动汽车领域的应用前景分析氢燃料电池作为一种清洁能源技术，近年来在电动汽车领域备受关注。
随着环境保护意识的增强和全球碳排放问题的加剧，氢燃料电池被视为未来汽车发展的一个重要方向。
在传统燃油车辆排放尾气给环境带来严重危害的情况下，氢燃料电池电动汽车的出现给人们带来了新的希望。
那么，氢燃料电池在电动汽车领域的应用前景究竟如何呢？首先，我们来看一下氢燃料电池电动汽车相比传统燃油汽车的优势。
氢燃料电池电动汽车使用氢气作为燃料，通过氢与氧的化学反应产生电能驱动电机运转，其唯一的排放物是水蒸气，完全无污染。
相比之下，传统燃油汽车使用汽油或柴油燃料，在燃烧过程中会产生大量的有害气体和颗粒物，对空气质量和人类健康造成极大危害。
因此，氢燃料电池电动汽车具有零排放、无污染的环保特性，是解决交通尾气污染和减缓全球气候变暖的有效途径。
其次，氢燃料电池电动汽车还具有能源利用率高、充电速度快、续航里程长等优点。
氢气是一种高效能源，其能量密度远高于传统电池电动汽车所使用的锂电池，因此氢燃料电池电动汽车的能源利用效率更高。
此外，氢燃料电池电动汽车充电速度快，只需几分钟即可完成加氢过程，相比充电时间长、充电桩建设不足的电动汽车具有更高的便捷性。
另外，氢燃料电池电动汽车的续航里程也较传统电池电动汽车更长，可以满足人们对长途驾驶的需求，大大提高了使用的便利性和实用性。
但是，尽管氢燃料电池电动汽车具有诸多优势，其应用前景还存在一些挑战和限制。
首先是氢能源的生产和储存问题。
目前氢气的制备大多依赖于化石燃料，难以做到真正的清洁生产，这与氢燃料电池电动汽车环保的初衷有所背离。
另外，氢气的储存和运输也存在一定的安全隐患，需要加大技术研发和规范管理力度。
此外，氢燃料电池电动汽车的成本也较高，目前售价普遍偏高，并且氢气基础设施建设缺乏统一标准和配套支持，这也制约了氢燃料电池电动汽车的推广和应用。
针对上述挑战和限制，解决氢能源的生产和储存问题是关键。
氢燃料电池的应用前景与发展趋势随着全球对环保的重视，新能源汽车逐渐成为了汽车产业的新趋势，而其中氢燃料电池作为新能源汽车的代表技术之一，也受到了广泛的关注与研究。
那么，氢燃料电池的应用前景和发展趋势又是怎样的呢？一、氢燃料电池的基本原理及优势氢燃料电池是一种将氢气与氧气进行反应产生电能的装置。
氢气在阳极被氧化成为离子，离子通过电解质传递到阴极，在阴极上与氧气结合生成水，一边生成的电流则可用来推动电动机发动汽车。
相对于传统的内燃机动力系统，氢燃料电池具有清洁、高效、静音、零排放等优势。
同时，氢气是一种长期可再生的燃料，不仅不存在石油等资源的枯竭风险，而且氢燃料电池产生的水也是不会对环境造成污染的。
二、氢燃料电池广泛应用的现状和前景目前，氢燃料电池应用主要集中在轿车、公交车、物流车等领域。
以轿车为例，截至2019年底，全球氢燃料电池轿车保有量为17265辆，其中日本为12911辆，韩国为2925辆，美国为681辆等。
而在公交车领域，氢燃料公交车在日本、欧洲等地有着广泛的应用。
随着技术和成本的不断优化，氢燃料电池汽车的推广速度也将逐渐提升。
在实际应用中，氢燃料电池的开发和应用面临着一些挑战，如制氢成本高、氢气储存和运输问题、商业基础设施建设不足等。
但随着技术的不断发展，这些问题也将逐渐得到解决。
同时，氢燃料电池作为电动汽车的一种，也将在政策支持、环保意识的提升和商业模式的成熟等方面得到进一步推广和应用。
三、氢燃料电池技术发展的趋势未来，氢燃料电池技术将在多个方面取得突破。
首先，氢燃料电池的燃料电池堆成本将会不断降低，性能将得到不断提升，这将有利于更广泛地应用于汽车、航空等行业。
其次，氢气的制备技术也将不断升级，例如，太阳能、风能等新能源技术的普及和进步将进一步降低制氢成本。
此外，氢燃料电池的核心部件——燃料电池储存装置，也将得到不断突破和创新。
近年来，多家企业已开始探索利用材料和制造工艺优化氢气储存方式，未来的氢气储存技术将更加高效、安全、环保，提高了氢燃料电池的使用方便性和安全性。
燃料电池汽车技术的前景展望随着环保意识的增强和对传统燃油车辆排放问题的日益关注，燃料电池汽车技术逐渐成为了汽车行业的研发热点。
燃料电池汽车以其零排放、高能效等特点备受关注，被认为是未来汽车技术的一大趋势。
本文将对燃料电池汽车技术的前景进行展望。
一、简介燃料电池汽车是利用燃料电池作为能源的一种新型汽车。
燃料电池将氢与氧化剂通过化学反应转化为电能，使汽车驱动电机运转。
相较于传统燃油车辆，燃料电池汽车不仅能够实现零排放，还具有高能效、低噪音等优势。
二、优势1. 零排放燃料电池汽车的主要排放物为水，基本上可以实现零排放。
与传统内燃机车辆相比，燃料电池汽车能够大幅度减少空气污染物的排放，有效改善大气环境质量。
2. 高能效燃料电池汽车以化学反应产生的电能驱动电动汽车，相较于传统燃油车辆，转化效率更高。
此外，燃料电池汽车能够利用制动过程中的能量回收，进一步提高能效。
3. 短时间加注燃料电池汽车以氢气作为燃料，加注时间较短。
与电池电动汽车相比，燃料电池汽车不需要长时间的充电，用户能够更便捷地进行加注操作。
4. 远距离行驶能力由于燃料电池汽车以氢气作为燃料，其续航里程较传统电动汽车更远。
这使得燃料电池汽车在长途旅行等特定场景下具有更高的可行性。
三、挑战与解决途径1. 氢气供应目前，氢气供应尚存在一定的问题。
由于氢气的储存与运输成本较高，建立完善的氢气供应链仍然是一个挑战。
解决途径可以是加大氢气产能投入，并建设更多的氢气加氢站。
2. 成本问题燃料电池汽车的制造成本较高，导致售价较传统燃油车辆和电动汽车更昂贵。
解决途径可以是加大燃料电池技术的研发力度，提高生产效率，以降低成本。
3. 安全隐患燃料电池往往需要高压氢气储存，这带来一定的安全隐患。
解决途径可以是加强燃料电池汽车的安全设计，提高储氢容器的安全性。
四、未来展望燃料电池汽车技术在未来将有广阔的发展前景。
随着技术的进步和成本的下降，燃料电池汽车将逐渐增加市场份额。
氢燃料电池车的技术进展与应用前景在当今全球追求可持续发展和清洁能源的大背景下，氢燃料电池车作为一种极具潜力的新能源汽车类型，正逐渐走进人们的视野。
其独特的技术原理和显著的优势，为未来交通领域的变革带来了新的希望。
氢燃料电池车的工作原理并不复杂。
简单来说，就是通过氢气和氧气在燃料电池中的化学反应，产生电能来驱动车辆。
在这个过程中，氢气在阳极被氧化，失去电子，产生氢离子。
这些氢离子穿过电解质膜，到达阴极，与氧气结合，生成水，同时产生电能。
整个过程只产生水，没有任何污染物排放，真正实现了零排放。
近年来，氢燃料电池车的技术取得了显著的进展。
首先，燃料电池的性能得到了大幅提升。
通过改进电极材料、优化膜电极结构等手段，燃料电池的功率密度不断提高，使得车辆的动力性能更加强劲。
同时，燃料电池的耐久性也有了显著改善，大大延长了其使用寿命。
其次，储氢技术也取得了重要突破。
高压气态储氢技术不断成熟，储氢瓶的压力逐渐提高，使得相同体积下能够储存更多的氢气。
液态储氢技术也在积极研发中，虽然目前还面临一些技术难题，但一旦取得突破，将极大地提高储氢密度，增加车辆的续航里程。
此外，加氢基础设施的建设也在逐步推进。
虽然目前加氢站的数量还相对较少，但各国政府和企业都意识到了其重要性，纷纷加大投入。
加氢站的建设成本逐渐降低，加氢时间也在不断缩短，为氢燃料电池车的普及提供了有力支持。
氢燃料电池车具有诸多优势，使其在未来的交通领域有着广阔的应用前景。
从环保角度来看，零排放的特点使其成为应对气候变化和环境污染的理想选择。
与传统燃油车相比，氢燃料电池车不会产生二氧化碳、氮氧化物等有害气体，对改善空气质量和减缓温室效应具有重要意义。
在续航里程方面，氢燃料电池车具有明显优势。
相比纯电动汽车，其续航里程更长，能够满足长途出行的需求。
而且加氢时间短，与加油时间相当，大大提高了使用的便利性。
在车辆性能方面，氢燃料电池车能够提供瞬间的高功率输出，加速性能优异，为驾驶者带来更好的驾驶体验。
氢燃料电池技术的优势和应用前景随着环保意识的不断提高和世界能源结构发生变革，氢燃料电池技术因其清洁、高效、可持续的特点而备受关注和青睐。
本文将详细介绍氢燃料电池技术的优势和应用前景。
一、氢燃料电池技术的优势1. 清洁氢燃料电池技术的最大优势就是清洁。
其反应物为氢气和氧气，在反应过程中仅产生水和电能，不会产生任何有害物质和污染物。
2. 高效氢燃料电池技术不仅清洁，还高效。
其能量转换效率可以达到50%以上，远高于传统燃料发动机和燃气发电机的效率。
3. 可持续氢燃料电池技术是一种可持续能源技术。
氢氧化合成氢气的原料可以是水和太阳能等可再生资源，而不需要依赖有限的化石燃料。
4. 安全氢气是一种高度可燃的气体，但氢燃料电池技术的安全性已得到保证。
现代氢燃料电池车辆和设备采用复合材料和特殊的防火阻燃设计来防止氢气泄漏，并装备有高效的气体泄漏检测和报警系统。
二、氢燃料电池技术的应用前景1. 汽车市场氢燃料电池车在汽车市场上具有广阔的应用前景。
与传统内燃机车辆相比，氢燃料电池车具有零污染、静音、高效、低排放等优势，是未来汽车发展的方向。
目前，全球多家汽车制造商相继推出了氢燃料电池车型，如日本的丰田汽车、本田汽车、日产汽车和韩国的现代汽车等。
2. 能源市场氢燃料电池技术在能源市场的应用也有广泛的前景。
由于其可持续、清洁和高效的特点，氢燃料电池技术可以用于发电、供热等领域，如氢燃料电池发电机组、氢燃料电池热水器等。
3. 工业市场氢燃料电池技术在工业市场上也有广泛的应用前景。
目前，不少工业企业已经开始采用氢燃料电池技术，如宝钢、沙钢等企业采用氢燃料电池发电，用于钢铁生产过程中的热处理和供电；同时，氢燃料电池也可以用于石油开采等领域。
总之，氢燃料电池技术具有明显优势和广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信氢燃料电池技术将成为未来能源革命的重要组成部分。
第26卷第6期Vo l.26,No.6滨州学院学报Journal of Binzho u University2010年12月Dec.,2010氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较收稿日期:2010-09-25基金项目:滨州学院科研基金项目(BZXY G1003)第一作者简介:尚明伟(1981-),男,河南开封人,助教,硕士,主要从事氢燃料内燃机的燃烧与优化控制研究,E O mail:shang mingw ei415@163.co m.尚明伟,崔 鹏,石爱平(滨州学院自动化系,山东滨州256603)摘 要:综述了国内外氢燃料内燃机车和氢燃料电池车的研究现状及发展趋势,并对二者的应用前景进行了比较.通过比较找出了二者的区别和联系,得出了氢燃料内燃机车是氢燃料电池车的过渡产品,氢燃料电池车是最终的发展方向这一结论. 关键词:氢燃料内燃机车;氢燃料电池车;应用前景比较中图分类号:TK 91 文献标识码:A 文章编号:1673-2618(2010)06-0108-050 引言当前,化石燃料(石油、煤、天然气等)日益枯竭,其价格也日益攀升,世界各国都开始实行能源多样化战略,加大新能源研发力度.而在各种新能源中,太阳能、风能不稳定,氢能源是目前最有可能实现实用的新能源.据相关调查显示,2004年至2008年,工业化国家在氢能领域的开发投入年均递增20.5%,各国对氢能实际利用的开发硕果累累,下一次工业革命的幻想也似乎越来越逼真[1].氢能源具有资源丰富、来源多样、环保性高、可再生性强等优点,可以同时满足资源、环境和持续发展的要求,这是其他能源所不能比拟的.因此可以说,氢能是人类未来的能源[2].氢作为车用能源有两种主流的转化方式.一种是以现有车用内燃机为基础的燃用氢的车用发动机;另一种是以质子交换方式的车用燃料电池发动机[3].近几年来随着技术的突破,氢燃料内燃机车和氢燃料电车都得到了迅速发展,一跃成为汽车行业注目的焦点,它们正在开启并引领一个新的汽车革命时代.1 氢燃料内燃机氢燃料汽车使用的是在传统内燃机的基础上加以修改后可以直接用氢为燃料进行燃烧,产生动力的内燃机.氢燃料燃烧产物只有水和氮氧化物,不会产生颗粒、积碳等,从而大大减少了发动机的磨损,减轻了润滑油被污染的程度,可以认为是发动机最清洁的燃料.燃氢汽车不污染环境,是一种环境友好的绿色交通工具.国内外为此展开了技术竞赛,都想在这一领域独占鳌头.1.1 国外氢燃料内燃机车发展概况国外对氢燃料内燃机车的研究起步比较早.早在19世纪中期,人们就开始对用氢来作为发动机的燃料发生兴趣.到20世纪初,该项研究取得一些进展.英国学者Ricardo 和Burstoll 第一次认真全面研究了氢发动机,两人用了20年对氢发动机的燃烧和工作过程进行了详细的研究[4].20世纪80年代以来,由于国际石油价格上涨,人们开始对氢内燃机投入更多的热情.日本、美国和德国等国家开展了大量的研究工作,其中以日本武藏工业大学与尼桑公司于1990年合作研制成功的/武藏汽车0第6期尚明伟,崔鹏,石爱平氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较液氢汽车为代表.2001年以来,世界各大主要汽车制造商相继推出了自己豪华的氢燃料内燃机车,这使得氢燃料内燃机车的研究及应用步入了新的台阶.福特于2001年推出了第一辆氢燃料内燃机试验车,在此后的多次车展中相继展出了多款氢燃料概念车.又于2006年推出面向客户的氢燃料内燃机车,这是一款氢燃料6.8LV10发动机,用于装备福特E-450氢燃料机场往返客车.这类客车旨在以后快速发送乘客,首先在佛罗里达州运行,然后在北美其他地区推广.同时,福特也正在开展下一代氢燃料内燃机的研究,包括提高功率和燃油经济性的直喷技术[5].2007年3月份,从慕尼黑、布鲁塞尔和华盛顿传出令人振奋的消息.10个欧洲合作伙伴成功完成了氢燃料内燃机项目)))历经3年,实现对氢燃料内燃机的优化.该项目由欧盟委员会发起并推广,项目研发出一款氢燃料内燃机,这款发动机比其他驱动系统在性能和成本上更具鲜明优势.该项目由宝马集团研究和技术中心负责协调,提出两种燃气混合模式的概念,这两种模式已在乘用车和城市巴士的发动机上得到验证,必要的关键性部件也同时研发.同时,在氢燃烧过程中应用了相关模拟工具,用以支持以后生产的发动机开发进程[6].2007年6月19日,宝马在北京召开了BM W氢能7系的发布会.宝马推出世界第一款供日常使用的氢动力豪华高性能轿车BM W氢能7系.BM W 氢能7系完美结合了氢技术及典型的BM W轿车的动态性能和驾驶表现,并展示了氢能驱动技术的巨大潜力,是宝马集团致力于未来世界个体机动性可持续发展的有力证明.这是宝马集团,乃至整个汽车与能源行业向不依赖矿物燃料的可持续机动化产业时代迈进的一个里程碑.1.2国内氢燃料内燃机车发展概况我国对氢燃料内燃机车的研究和开发起步比较晚,但是发展非常迅速.尤其是近年来,各高校、企业和科研院所关于氢燃料内燃机点火成功的捷报不断传出[7].2006年1月,国内首台纯氢气内燃机在江奎科技有限公司实验室运行成功[8].2006年10月,北京理工大学攻克了综合电子控制、运行安全技术、氮氧排放控制等难关,成功开发出了具有超低排放的氢燃料内燃机样机,为我国氢能应用技术开辟了一个新的领域[9].2007年1月,由镇江江奎科技、清华大学、奇瑞汽车三方自主研发的/示范性氢燃料轿车研制项目0正式通过国家级专家组评审,标志着国内第1台以氢燃料为动力的国产轿车正式研制成功.专家组评审后认定:该项目攻克了目前国际上存在的三大技术难题,且具有完全自主知识产权[10].2007年6月18日,我国自主研制的第1台高效低排放氢内燃机在重庆长安汽车集团成功地实现点火.高效低排放氢内燃机是国家/8630计划唯一立项的氢燃料重点项目,它的成功点火标志着我国氢内燃机研究技术已经获得了突破性的进展,为氢内燃机的产业化奠定了基础.长安氢内燃机的成功点火,不仅标志着长安的氢内燃机技术已达到国际先进水平,长安汽车坚持自主创新又取得了新的成果更重要的是,长安氢内燃机的成功研发,将对中国汽车工业新能源的开发利用和中国节能环保事业的发展起到积极的推动与促进作用[11].1.3氢燃料内燃机车应用前景一是,从技术的角度来看,今后氢燃料发动机的研究与发展也将围绕燃烧机理进行.不同运转参数和结构参数下氢发动机的燃烧规律及它们对发动机性能的影响规律、异常燃烧机理及氮氧化物产生机理的研究仍是重要的研究内容.采用缸内喷射,特别是缸内高压喷射液氢的氢发动机是主要的研究对象.高压喷射氢燃料发动机的优点是不会发生回火、早燃,而且压缩比可提高至12~15,从而提高功率和改善热效率,且可以适用于大缸径发动机[12-17].关于高压直喷氢燃料技术最近两年有了技术上的改进.二是,从基础设施的角度,氢燃料内燃机车要想大规模的应用必须有强大的加氢站网络做支撑以及廉价的氢制取成本作保证.现在世界上已有十多个加氢站,我国首都北京已建成一座加氢站,上海的加氢站也已建成,但这远远不够.所以以后应该加大建设加氢站的力度和积极寻找新的廉价的能够大规模获取氢的制取方法.三是,车载贮存技术有待进一步突破.尽管氢燃料内燃机车距大规模应用,还有一段距离,但是其前景是非常诱人的.我们知道,氢能源经济是解决能源危机和环境污染问题的重要途径之一,氢燃料内燃机是实现109滨州学院学报第26卷氢能源经济的有效措施之一[6].2氢燃料电池车早在1839年,William Robent Gro ve爵士通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理,能够从氢气和氧气中获取电能.但是由于氢气不能从自然界直接得到,所以燃料电池的发展就一直停滞不前.直到20世纪60年代,宇宙飞行的发展,才使燃料电池技术重又提到议事日程上来.对能保护环境的能源供应的需求,激发了人们对燃料电池技术的兴趣[18].2.1国外氢燃料电池车发展概况据2003年6月最新统计,目前世界上已经有20余家汽车公司90多种车型的燃料电池汽车问世.迄今为止推出的燃料电池汽车中,压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行.各公司出产的FCV(燃料电池车)从续驶里程、最大时速,到燃油经济性,乃至储氢的压力等方面,都取得了较大进展,让人们对燃料电池汽车的未来充满信心[19].目前日本、韩国和美国等发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发,现在已取了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上[20].2.2国内氢燃料电池车发展概况我国的燃料电池研究始于1958年,经过近50年的积累与发展,已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍.尤其在PEMFC(质子交换膜燃料电池)方面,总体水平与先进国家的差距正在缩小.2006年6月9日至12日,上海自主研发的燃料电池轿车/超越3号0参加了在法国巴黎举行的第8届必比登清洁能源汽车挑战赛,顺利通过全部比赛项目,取得了优异成绩,并且完成了120km的拉力赛.国际技术委员会(IT C)成员、法国汽车协会主席多奥先生在演讲中称赞说,尽管各国对于何时实现氢经济还有争论,但是燃料电池汽车的进步是十分明显的,特别是中国上海的燃料电池汽车技术,与世界上任何国家的燃料电池汽车技术没有差距,而且我们知道,这完全是他们自主开发的[21].我国传统汽车工业发展滞后,发展燃料电池汽车是赶超世界汽车工业先进水平的唯一出路.目前主要汽车生产厂商都在抢占燃料电池汽车技术制高点和市场先机,我们要及时把握燃料电池技术与世界先进水平差距不大这一优势,只争朝夕,尽快将燃料电池汽车推向市场.我国政府无论从技术上还是从实用化方面,在推进绿色环保汽车方面都已做出了巨大努力和卓有成效的工作.但是,要使燃料电池走向市场,成为21世纪造福人民的一项宏伟工程,还应该仿效美日欧等国家的做法,在基础设施、税收政策等方面作进一步的工作.世界主要汽车厂商和能源公司在氢能方面投入巨资进行研发.与时俱进,不断创新,是一个企业生存和发展的不竭动力.PEMFC电动汽车在各类电动汽车发展中有明显的优势,应加强PEMFC发动机系统及其装车技术的研究.大批量制取氢气实用化技术对在我国推广PEMFC发电系统有着重要的现实意义.从我国的实际看,利用剩余水电制氢和生物质能制氢是未来发展之路.燃料电池技术同样也可以把中国的汽车工业带向世界前列,为全面建设小康社会作出贡献[22].2.3氢燃料电池车应用前景氢燃料电池的优点是令人难以想象的,如果使纯氢气,它的生产产物只有水,无污染、无噪声、效率高、响应性好等.氢燃料电池不但在汽车上可作为汽车的绿色动力源,而且在工业上也可作为一个大型氢燃料发电站,前景是不言而喻的.整个氢能系统技术中的燃料电池,被加拿大著名科学家斯科特比喻为能源系统的/芯片0,即能源供应中起着重要的关键作用,它进而延伸至整个国民经济和社会发展,以及人民生活中起着不可或缺的重要作用[23].近年来,燃料电池汽车的迅猛发展和商业化的推进席卷了整个世界,其高效节能,以及零排放或接近零排放的良好环境性能,使之成为当今世界能源和交通领域开发的热点.随着国际各大汽车生产商和石油巨头的积极参与,从资金到技术的大力投入,燃料电池汽车已经走出实验室,开始商业化旅程.很多专家更是乐观地认为,燃料电池汽车将引发汽车工业的革命,最终取代传统内燃机车成为主流[19].110第6期尚明伟,崔鹏,石爱平氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较3氢燃料内燃机车与电池车比较3.1氢燃料内燃机车与电池车的区别燃料电池汽车的动力总成与普通内燃机汽车的动力总成完全不一致.作为汽车动力,燃料电池以其功率大、效率高和无污染等优点被认为是替代石油燃料发动机的理想解决方案之一.但其价格昂贵,使用不便,续驶里程及寿命有限,近期内很难达到实用化水平.相对而言,氢燃料发动机的实用化较易实现,对传统内燃机的结构做不大的改动就可以燃烧氢,而人类对内燃机的应用已有相当成熟的经验.此外,氢燃料用于汽车时性能优越,被认为是最具前景的汽车发动机代用燃料[12].3.2氢燃料内燃机车与电池车的联系氢燃料发动机汽车和燃料电池汽车的研究均已经得到各国科学家和工程师的广泛关注.燃料电池电动汽车和氢燃料发动机汽车在车载氢源等方面的共性之处使二者的研究开发技术相互促进.因此,氢燃料汽车作为燃料电池电动汽车的过渡车型将被汽车制造商所青睐而率先进入市场,有着广阔的应用前景.4结论当前,随着汽车保有量的增加,传统化石燃料汽车的发展已经暴露出了一些问题,其中比较突出的是化石燃料储量不足问题和环境污染加重问题.在这种情景下就要积极寻找一种既要环保又要储量丰富的替代能源.大量研究和事实经证明,氢能源就是这样一种很好的替代产品.鉴于此,世界上主要汽车大国都已投入了大量的人力和财力进行车用氢能源的研究和开发.氢燃料内燃机车和氢燃料电池车是目前车用氢能源的两种主要形式.从社会的发展趋势来看,在氢燃料内燃机车和氢燃料电池车这两者中,氢燃料电池车将是最终的发展方向.但是就目前而言,由于氢燃料内燃机自身的一些特性:有良好的生产、使用基础和技术上的成熟经验,并且造价低廉,氢燃料内燃机车具有很强的竞争力.氢燃料内燃机车在将来一段时间作为氢燃料电池车的过渡产品是一个相当可行的方案.参考文献:[1]人民日报.日本氢能领跑新世纪[OL].[2010-07-15].http://w 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info-new pow er-200607260024.ht-ml.The Comparison about Application Prospects between Hydrogen O fueledIC Engine Cars and Hydrogen O fueled Cell CarsSH ANG M ing O w ei,CU I Peng,SH I Ai O ping(Dep artment of A utomation,Binz hou Univer sity,Binz hou256603,China)Abstract:This paper summ ar ized the study status quo and development trend betw een hy dro gen O fu-eled IC engine cars and hy drog en O fueled cell cars at hom e and abroad,and made a co mpar ison abo ut their application pro spects.Accor ding to the com pariso n,the author found o ut the differ ence and co nnectio n a-bout them.Finally,it is co ncluded that hydrog en O fueled IC eng ine cars is the transition pr oduct o f hydro-g en O fueled cell cars,and hydrog en O fueled cell cars is the final dev elo pm ent direction about eng ine in the future.Key words:hy dro gen O fueled IC engine cars;hy dro gen O fueled cell car s;application prospects com par-i son(责任编辑:贾晶晶)。
