三分快三 关于明天 新闻动态 市场分析 产品中心 技术支持
氢能发展史和氢能社的意义

一:氢的发现史
1氢及氢能概述
氢气具有来源广泛,单位质量能量密度高,无污染等特点。氢气不是直接从自然界获取的,需要人工制造,常用的制氢方法有电解水制氢、化石燃料催化重整制氢、生物制氢以及太阳能制氢。氢气单位质量所含的能量比其他燃料都高,利用形式也不单一,氢气可以通过燃烧、制成电池等方式加以利用。氢能源作为一个重大的发展方向可以突破能源危机,在氢能的制取、储存和运输等环节虽然还存在不少问题,但各国都在积极地做着大量更深入的研究。


2  氢气的发现
     在化学史上,人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氯的化合物而非元素”这两项重大成就,主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许(Cavendish,H.1731-1810)。


在卡文迪许之前,曾经有不少人做过制取氢气的实验,但并没有认真的研究它。1766年卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》,讲了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”(即氢气),并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用,所产生的这种气体的量是固定的,与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸;又发现氢气与氧气化合生成水,从而认识到这种气体和其它已知的各种气体都不同,从而断定它是一种新的气体。
 
3  氢能的发展
世界能源历史发展图中,横坐标是年代,1850到2050,1850年之后是煤迅速的上升,世界能源主要来源于煤炭,这是指全世界的能源形势,煤炭到了顶风以后又开始下降,接下来是石油,之后是天然气,从能源图上看出,这些燃料中氢原子的数目与碳原子比例,煤是一个氢气原子一个碳原子,到了石油是两个氢原子一个碳原子,天然气主要是甲烷含四个氢原一个碳原子,而氢气则不含碳原子,世界能源的发展历史是向着含碳量逐渐减少这一趋势进行的,这是发展的过程,所以我们认为氢气是下一个能源。


二:燃料电池发展史
1,概述
燃料电池根据燃料的不同分为不同的类型,汽车上使用的主要是质子交换膜燃料电池。燃料电池是一个将燃料与氧气(空气)中化学能通过电化学反应转换为电能的装置,转换效率远远高于内燃机。燃料电池的功率(燃料电池尺寸决定)与容量(燃料存储尺寸决定)之间可以任意缩放,它可以是理想的全固态机械结构,没有移动部件,从而具有高可靠性和长寿命。尽管燃料电池目前存在成本较高,功率密度还需进一步提高等不足,但它呈现出的优势很明显,人们也在不断的进行研究来提高它的性能。



2  燃料电池的发展史及应用领域
世界上第一个“燃料电池”是1839年Sir William Grove发明的,该燃料电池的发电原理是利用电解水的逆过程,到1842年他发现不能产生足够的电力,于是把50个单元组合起来,把这样的电池叫做气体电池。他将两铂分别放入两个密封的管中,一个管充满氢气,另一个充满氧气,当这两个管浸入稀硫酸溶液时,电流便开始在两个电极之间流动,装有氧气的管中产生了水,为了提高整个装置的电压,他将四组这种装置串联起来,并称这种电池为“气体电池”。这个装置后来被公认为全世界的第一个燃料电池。
在1932-1959年期间,弗朗西斯·培根采用碱性电解液与多孔气体扩散镍电极发明了新的燃料电池,在1959年,成功演示了一个5kW燃料电池系统,Allis-Chalmers在同年制造并展示了用燃料电池为动力牵引一个20 马力电动机的拖拉机,该燃料电池用的是丙烷/氧气,一共1008个单体组成,功率为15kW。



1966年,Harry Dwyer将甲醇燃料电池应用于一辆卡车上;
氢能能够应用在很多领域,如洁净燃料电池电站、电动汽车、潜艇以及空间电源等,20世纪60年代初期,燃料电池首次应用于宇宙飞船的空间电源,美国通用公司将PEM燃料电池应用于双子星计划,电池规格为3个1kW单元;
60年代中期,Pratt & Whitney(现在是美国联合技术公司)将AFC应用于阿波罗登月飞行,电池规格为3个1.42kW单元,每单元重110kg;
在70年代,美国联合技术公司又将AFC电池应用于航天飞机,这时电池规格为3个12kW单元,一共重90kg。
20世纪70年代,美国联合技术公司又将AFC电池应用于航天飞机,这时电池规格为3个12kW单元,一共重90kg。
丰田计划在2018年推出基于Sora概念车的商业模式,Sora由丰田燃料电池系统(TFCS)提供动力,动力总成采用双驱动电机,其最大输出功率为113千瓦,扭矩可达335牛米。



4  发展氢能社会的意义
氢能是解决国家能源安全和环境问题的最佳能源载体,燃料电池技术在大功率、长距离场景应用优势显着,市场潜力巨大。现阶段的主要能源仍然是化石能源,这些能源不仅储藏量有限,而且不清洁。作为清洁能源的氢能因为它的独特优势,将会逐步取代现阶段的能源,同时也可解决能源危机问题。据预测在2050年左右将全面进入氢能社会,氢能社会必将带来整个汽车甚至能源产业的革命性变革,也必将为未来产业的制高点,具有极大的产业引领效应。