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近日,首台常温常压储氢·氢能汽车“泰歌号”在武汉诞生,引起了业界广泛关注。“泰歌号”有何特别之处,氢能汽车动力又为何如此受宠呢?有关人士认为,泰歌号”氢能汽车的研制,将极大推动氢能在汽车领域的产业化应用进程,助力传统汽车绿色低碳转型升级。这对于物流快递行业发展而言,无疑是一个新的突破。
“泰歌号”攻克世界难题
氢能,是一种能量密度很高的清洁可再生能源,但其常温常压储存难题一直阻碍着它的发展。中国地质大学(武汉)国家首批“千人计划”专家程寒松教授带领的团队成功攻克了这一世界性难题。
常温常压储氢技术,具备储氢密度大、运输成本低、方便快捷、安全稳定等优势。可充分利用现有加油站等基础设施,储氢材料可多次循环使用,成本优势明显。
泰歌号”氢能汽车通过常温常压储氢·氢能动力系统驱动。据介绍,该车还具有零污染、无噪音、加氢速度快、巡航里程长、使用寿命长等突出优点。随着欧美日韩氢能汽车相继面世,标志着氢能汽车的时代已经到来。
揭秘氢能汽车动力来源
燃料电池的优势,科技手段中,尚没有一项能源生成技术能如燃料电池一样将诸多优点集合于一身。
能源安全性。自1970年代的石油危机后,各大工业国对石油的依赖仍有增无减,而且主要靠石油输出国的供应。美国载客车辆每日可消耗约600万桶油,占油料进口量之85%。若有20%的车辆采用燃料电池来驱动,每日便可省下120万桶油。
国防安全性。燃料电池发电设备具有散布性的特质,它可让地区摆脱中央发电站式的电力输配架构。长距离、高电压的输电网络易成为军事行动的攻击目标。燃料电池设备可采集中也可采分散性配置,进而降低了敌人欲瘫痪国家供电系统的风险。
高可靠度供电。燃料电池可架构于输配电网络之上作为备援电力,也可独立于电力网之外。在特殊的场合下,模块化的设置(串联安装几个完全相同的电池组系统以达到所需的电力)可提供极高的稳定性。
燃料多样性。现代种类繁多的电池中,虽然仍以氢气为主要燃料,但配备「燃料转化器(或译重组器,fuel reformer)」的电池系统可以从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素来利用。此外如垃圾掩埋场、废水处理场中厌氧微生物分解产生的沼气也是燃料的一大来源。利用自然界的太阳能及风力等可再生能源提供的电力,可用来将水电解产生氢气,再供给至燃料电池,如此亦可将「水」看成是未经转化的燃料,实现完全零排放的能源系统。只要不停地供给燃料给电池,它就可不断地产生电力。
高效能。由于燃料电池的原理系经由化学能直接转换为电能,而非产生大量废气与废热的燃烧作用,现今利用碳氢燃料的发电系统电能的转换效率可达40~50%;直接使用氢气的系统效率更可超过50%;发电设施若与燃气涡轮机并用,则整体效率可超过60%;若再将电池排放的废热加以回收利用,则燃料能量的利用率可超过85%。用于车辆的燃料电池其能量转换率约为传统内燃机的3倍以上,内燃引擎的热效率约在10~20%之间。
环境亲和性。科学家们已认定空气污染是造成心血管疾病、气喘及癌症的元凶之一。最近的健康研究显示,市区污染性的空气对健康的威胁如同吸入二手烟。燃料电池运用能源的方式大幅优于燃油动力机排放大量危害性废气的方案,其排放物大部份是水份。某些燃料电池虽亦排放二氧化碳,但其含量远低于汽油之排放量(约其1/6)。
燃料电池发电设备产生1000仟瓦-小时的电能,排放之污染性气体少于1盎斯;而传统燃油发电机则会产生25磅重的污染物。因此,燃料电池不仅可改善空气污染的情况,甚可能许给人类未来一片洁净的天空。
可弹性设置/用途广。燃料电池的迷人之处在于其多样风貌。除了前述的集中分散两相宜的特点外,它还具有缩放性。利用黄光微影技术可制作微型化的燃料电池;利用模块式堆栈配置可将供电量放大至所欲的输出功率。单一发电元所产生的电压约为0.7伏特,刚好能点亮一只灯。将发电元予以串接,便构成燃料电池组,其电压则增加为0.7伏特乘以串联的发电元个数。
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