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氢燃料汽车为何没成为首选？
&&来源:第一财经周刊 作者：董晓常&&&& 12:58:04&&我要投稿&&
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:如果现在商业领域举办一次奥斯卡，特斯拉创始人艾伦&马斯克恐怕会奖杯多得抱不过来。不过，很多人可能都会告诉你，纯电动车在技术上不是未来，氢燃料汽车是更加完美的方案。这些人有很多都是主流汽车公司的高管。丰田汽车最近宣布将推出首款商用汽车，新车将于明年上市销售。不仅仅是丰田，主流的汽车厂商几乎都有一个氢燃料汽车计划：2015年开始，现代计划在美国出租1000辆氢燃料汽车;雷诺和日产宣布，与戴姆勒、福特共同分担研发成本的氢燃料汽车最快将在2017年推出;通用与本田去年宣布将组建一家合资公司，在2020年量产氢燃料汽车。汽车公司青睐氢燃料原因很简单&&氢上很成熟(航天领域已成熟应用)，能够做到零排放，加注快，为汽车加满一缸氢只需要几分钟时间，最重要的是氢是地球上最丰富的元素之一。但氢燃料汽车的发展却是不堪回首，至今只有少数几家公司推出过真正的氢燃料电池车，但均未量产。以至于汽车业有个著名的笑话，氢永远是未来的燃料。那么氢燃料汽车为何会如此不堪呢?基础设施 现在汽车用氢的来源都是独立的氢气加注站，但目前可供使用的氢气加注站数量极少，在对氢燃料汽车支持力度最大的美国加州也仅有9座公共氢燃料站。对于普通用户来说，这是个很难解决的基础体验&&汽油车的加油站随处可见，电动车最不济也可以从家里扯根线解决，而氢气车只能依赖政府或者私营公司建设更多的加注站(一个加注站的成本超过100万美元)。用户需求 和电动车一样，氢燃料汽车的制造成本也很高，而且目前氢燃料的平均里程费用要高于汽油，这需要汽车厂商为目标用户提供一个强烈的购买理由。但目前汽车厂商展示给用户的仅仅是这种车很环保，或者可以把世界从对石油的依赖中解救出来。对于普通用户来说，这是远远不够的，用户付出更高的购车成本和使用成本并不仅仅是为了环保和公共事务。被动发展 相对于特斯拉这种为一款新产品可以投入全部的新公司，丰田这样的老牌汽车公司在氢燃料汽车的推动上并不够主动。大汽车公司都是被动地跟着政府的政策走，比如大部分的汽车公司都选在美国加州测试和试运行自己的氢燃料汽车，因为加州政府对氢燃料汽车的支持力度很大。汽车公司很少去研究加州当地的消费者是不是目标用户，以及在政府解决基础设施之外有什么方案可以解决其它问题。值得注意的是，丰田此次推出的氢燃料汽车并不是玩票性质，而是对公司未来战略的一个展示。去年，丰田董事长内山田武明确了公司在新能源领域的战略：发力混合动力和氢能源，而不看好纯电动汽车。石油资源的逐渐枯竭，汽车未来肯定要依赖石油之外的能源，大的汽车公司必须要在新能源的选择上做出判断。此外，汽油车竞争日益激烈且同质化，丰田也需要从战略上寻找差异性。丰田早期就入股了特斯拉，但一直不看好纯电动车，从来没推出过量产车型，氢燃料汽车已经是丰田不多的选择之一。早在20世纪初，电动汽车就曾经比汽油车赢得了更多的消费者，当时电动车胜出的原因是没有噪音、行驶更平稳而且电力相对汽油更经济，当然也更环保一些。但几十年之后，污染更严重的汽油车成为了汽车市场的主流，而汽油车胜出的原因在亨利&福特看来很简单&&一战之后，各国有了更多的公路，使得用户有了远程行驶的需求，同时油价也大幅下降。随着油价的不断上涨，氢燃料汽车未来的确会迎来一个绝佳的时机。但要想真正替代汽油车，氢汽车不仅要在基础的体验上满足用户，包括成熟的性能、完善的售后网络和随处可见的加气站，而且还要回答一个最基本的问题&&用户到底为什么要换一辆氢汽车?石油枯竭和环保显然不是最主要因素，用户能够得到的好处才是购买的动力，商业就是这样。
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政策解读电力数据看电力公共基础知识：氢能汽车是新能源汽车产业的一个发展重点，它是指以氢为主要能源，利用氢燃轻电池和电
来源:91考试网
作者:www.91exam.org
公共基础知识
氢能汽车是新能源汽车产业的一个发展重点，它是指以氢为主要能源，利用氢燃轻电池和电动机取代传统的引擎，其燃烧物是水和少量氮氧化合物，对空气污染少，具有广阔的应用前景，目前，氢能汽车的技术日趋成熟，但还有_____等问题有待进一步解决。
A: 氢的安全性B: 氢的储存和运输C: 电池运行时产生的辐射D: 电池的经济性
参考答案: BD 本题解释:答案: BD
传统利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气有储存量小、有爆炸风险等缺点，储氢合金（金属氢化物）储存氢气克服了以上缺点，给氢气的利用开辟了一条广阔的道路，故A不选；
氢能汽车是以氢为主要能量的汽车。燃料电池和电动机可以取代一般引擎，但氢燃料电池代价高，氢的储存要减小体积必须液化，液化必须控制在零下253度。运输中很难保证，会损失能量，也不够经济。故正确答案为BD。
网站客服QQ:氢能源汽车应用现状与发展前景
氢能源汽车无污染、节能，近年来受到大家的关注，那么氢能源汽车原理是什么呢？氢能源汽车利弊有哪些？目前氢能源汽车还停留在研发与试用阶段，还没有商用化。人们在关注氢能源汽车的同时，普通私家车的安全问题受到关注，如今是风险多发的时代，大家行驶在路上可能埋伏很多的风险，而车险作为一种化解风险的工具，大家一起来了解一下。　　慧择保险网（）氢能源汽车专题，氢能源汽车利弊有哪些？本专题将为大家介绍氢能源汽车知识，并且提供相关保险产品在线咨询与购买。
氢能源汽车原理
液态氢与空气中的氧结合可以发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车，这就是大家所说的氢能源汽车。虽然这一原理说起来很简单，但具体分析的话会发现，这一过程是非常复杂的，以下是详细内容。　　众所周知，氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车，提供家庭或工业用电或作为手机电池。原理说起来很简单，但具体分析的话就会发现，其实提炼氢燃料的过程非常复杂，而且能耗也非常高。　　氢能源汽车原理？氢内燃车和氢燃料电池车不同。氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢，不使用其他燃料或产生水蒸气排出……
氢能源动力汽车利弊
随着技术的先进与人们思想观念的更新，减少汽车尾气污染成了共同的呼声，氢能源动力汽车作为一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势。但是目前由于成本较高，还没有得到普及。很多人都知道氢能源动力汽车，那么氢能源动力汽车利弊有哪些呢？　　氢能源动力汽车汽车利弊　　优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放……
氢能源汽车有哪些
目前社会各界对于氢能源汽车的期待与呼声度比较高，但是真正走进百姓家的氢能源汽车还没有。面对着资源紧张与环境恶化，氢能源汽车理念的提出得到很高的回应，人们自然非常期待，那么目前氢能源汽车有哪些呢？本文将详细介绍。　　2000年，通用推出“氢动1号”概念车2000年，通用推出“氢动1号”概念车，和陶瓷绝热发动机类似，事实上国内此前流行的生物燃料，在发展过程中已经遇到了发展瓶颈。由于大量的玉米用来生产燃料，而使中国猪饲料发生紧缺，间接导致了猪肉价格的上涨。而氢燃料电池技术至少在50年或100年以后才能看出最终结果……
氢能源汽车与车险
氢能源汽车在近几年引起了强烈的反响，目前受到社会各级的关注，无论是在节能上，还是环保上，氢能源汽车都发挥到了极致。随着技术的进步，氢能源的应用很可能在汽车行业引起一场革命。但是氢能源汽车成本较高，短时间内普及还不可能。目前比较多的还是燃油汽车，而燃油汽车引发的安全问题令人深思。　　相对而言，氢能源汽车行驶里程，是绝大多数电动汽车的三倍；补充氢能源只需几分钟，不像电动汽车动辄需要数小时的充电时间。而且氢能源科技可以应用于长途巴士、重型卡车和其他大型交通工具等电动汽车望而却步的领域。相较于电动汽车，氢能源汽车对行业的颠覆能力不容忽视。业内人士认为，氢能燃料电池是目前利用氢能最重要的技术之一，商用后势必会掀起一场能源革命……
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日本氢燃料电池汽车与氢能源：氢从哪里来？
来源: 车云网
要说对，再也没有比日本更加执着的。12月15日，即将在国内开售全新汽车Mirai，量产车型也将于明年3月下旬在日本上市。丰田能够坚持20年的研发，离不开日本举国力的支持，归根结底，是日本政府对于真正掌握一项能源技术、不受制于人的渴求。先来看看，氢气是怎么来的。
如果不是那场海啸引发的核泄漏，日本可能不会放弃纯电动车的计划。日本关闭全部核电站让所有车企意识到原本利用夜间剩余电力充电的梦想无法实现了。面对日益高涨的石化燃料价格以及日本国内越来越大的能源漏洞，日本开始寻找真正的可替代能源。这项能源或许暂时是不清洁的，暂时是高成本的，但一定是要有希望的，能真正掌握的。
不是日本没有考虑过天然气，也不是说甲烷燃料电池的劣势太多，真正让日本放弃天然气的主因之一就在于这项能源的多数标准都不在日本手里。这意味着未来如果使用天然气类能源，仍将向海外支付大笔的专利费用。氢气不存在这种情况，目前日本掌握的相关氢能源的专利遥遥领先，国内氢能源规模在全球或许不是最大的，但实用率却是最高的。
做为长期的规划，氢元素因为蕴藏量巨大而受到青睐，但关键在于，自然界中以单质氢气存在相当少见，制氢就成为使用氢能源的大问题。制氢技术需要考虑环境、经济、实用等方面，因此目前制氢多采用电解盐水、冶炼等高碳排放技术，未来逐步推广到可再生能源电解水、生物制氢、太阳能等低碳技术。
副产品氢气
氢气在很多行业以一种副产品的形式存在，这些行业主要集中在制碱和冶炼等高温工业领域。由于氢气并不是最终的生产目标，所以导致副生氢气在规模、成本和品质方面有一定的差距。
比如电解盐水工业应用中，虽然氢气的纯度较高但产量较少同时成本较高。冶铁制铁等高温行业虽然也会产生大量的氢气，但这种氢气的纯度不高，而且多数工厂生产的氢气一般自给自足，并不会外售。冶炼工厂在产量满足自身需求之后，才会对外出售氢气，但产量不大且供给关系不稳定。
制碱工业虽然对氢气的需求量不大而且多数会外售，但制碱工厂需要盐、水和电。其中电力依然需要自己生产，最后经过制碱工厂最终产生氯气、氢气和苛性碱(主要为氢氧化钠)。氢气经过压缩精制后依据需求制成液化氢或压缩氢供给民用。
化石燃料反应
目前绝大多数氢气来自天然气和石油燃料反应。目前比较主流的是依靠天然气和水的反应，甲烷和水经过高温产生一氧化碳和氢气。常规理论上，这部分一氧化碳和氢气通常被用来还原金属脱硫等应用。不仅天然气，工业上也常用无烟煤或焦炭作为原材料与水蒸气高温发生反应产生水煤气(一氧化碳和氢气的混合物)，然后再与水蒸气发生反应制得氢气。通常这种方法制氢成本较低产量较大，设备较多。
用此种方法制氢需要800℃以上的高温，化学公式中甲烷和水的比例是一比一，但在实际应用中这个比例通常要达到一比三，过多的水分参与会浪费绝大多数热量。生产出二氧化碳和氢气之后，可以将气体压入水中溶去二氧化碳，最终得到较高纯度的氢气。
电解水制氢主要分为制碱工业中的电解盐水和电解纯水两种方式。就目前而言，电解纯水相对电解盐水成本更高。这是因为盐水中富含大量的正负离子，在传导电流方面有着纯水不可比拟的优势。电解盐水的副产品是苛性碱、氯气、氢气、氧气，而电解纯水的产物只有氧气和氢气。
两者制备氢气的纯度相仿，都可以达到99.99%，但盐水电解要更具规模更容易形成产业化，电解水在速度和能耗两方面依旧比不上电解盐水。
虽说电解水在成本上难以控制，但这却是未来最值得关注的技术。一方面氢气可以起到储存电能的功效，可以使风力、太阳能以及再生能源统统转化成电能，然后将电能以氢气的方式储存起来。夜间富余电能过多，也可以用氢气存储，最终达到电力供应削峰填谷的目的。
氢气的储存电能比电池储存成本更低，而且电池储存电能仅仅短期有效而且电能流失较多，能量密度较小，成本较高，所以电解水将成为未来一种新的储存能量方式。
这项技术已经开始在家用热电联产系统中应用，也就是利用氢气和氧气之间的放热反应不仅可以供暖还可以供电。目前日本小型家用设备已经出现了固体高分子燃料电池PEFC和固体氧化物燃料电池SOFC两种类型。这个项目中松下和东京燃气以及东芝和京瓷公司都已经开始投入，目前主要的工作集中在降低PEFC和SOFC的成本。
电解水技术的未来关系到可再生能源，如果能找到有效的催化剂以及更好的反应方式，可再生能源制氢的前景将十分乐观。
目前生物制氢尚在初步阶段，也不成熟，主要依靠农作物、木材等碳水化合物材料。我国在生物制氢上也取得了很大的进步，但焦点主要集中在产氢酶上。
目前的研究大多集中在纯细菌和细胞固定化技术，如产氢菌种的筛选及包埋剂的选择等。在上述生物制氢方法中，发酵细菌的产氢速率最高，而且对条件要求最低，具有直接应用前景；而光合细菌产氢的速率比藻类快，能量利用率比发酵细菌高，且能将产氢与光能利用、有机物的去除有机地耦合在一起，因而相关研究也最多，也是具有潜在应用前景的一种方法。非光合生物可降解大分子物质产氢，光合细菌可利用多种低分子有机物光合产氢，而蓝细菌和绿藻可光裂解水产氢，依据生态学规律将之有机结合的共产氢技术已引起人们的研究兴趣。
混合培养技术和新生物技术的应用，将使生物制氢技术更具有开发潜力。
太阳能制氢主要取决于光，而对光的应用在主要在光、热、电等几个方面。在光参与的绝大多数制氢途径中均有水的参与，还是依循水的电解和分解过程。
太阳热分解水可以直接将水热分解，只是需要采用比较大型的集光设备，通过水在3000K(热力学温度，约为2727℃)下的不稳定性将水分解成氢气和氧气，分解效率较高，但集光设备费用高昂。当然，现在可以在水中加入催化剂，使水在1000K(约为727℃)左右就可以完成分解。
也可以先利用太阳能发电，再电解水制氢。这个方法存在一个变种，即先进行光化学反应，再进行热化学反应，最后再进行电化学反应即可在较低温度下获得氢和氧。这种方法为大规模利用太阳能制氢提供了实现的基础，其关键是寻求光解效率高、性能稳定、价格低廉的光敏催化剂。
此外太阳能制氢还有光电化学反应制氢，其主要依据特殊的化学电池，另外还有模拟植物光合作用分解水制氢，该技术尚处在起步阶段。最后一种则是光合微生物制氢，利用江河湖海中的某些藻类制氢。
除了利用太阳能和核能制氢外，从生物质中制氢也正在大力研究之中。目前采用的方法是，利用生物质和有机废料中的碳素材料与溴及水在250℃下作用，形成氢溴酸和二氧化碳溶液，然后再将氢溴酸水溶液电解成氢及溴，溴再循环使用。
当然除去上面提到的几种制氢方法还有其余的方式，比如氨制氢等。可以说，在整个制氢技术中，越远离低碳的制氢方式，将越来越受到青睐，而在前期氢能源的普及过程中，还是会大量使用并依赖石化燃料制氢的方式。
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