氫燃料電池word版本

氫燃料電池以質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）為例，其工作原理如下：(1)氫氣通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陽極；(2)在陽極催化劑的作用下，1個(gè)氫分子解離為2個(gè)氫質(zhì)子，并釋放出2個(gè)電子，陽極反應(yīng)為：

(3)在電池的另一端，氧氣（或空氣）通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陰極，在陰極催化劑的作用下，氧分子和氫離子與通過外電路到達(dá)陰極的電子發(fā)生反應(yīng)生成水，陰極反應(yīng)為：

總的化學(xué)反應(yīng)為：電子在外電路形成直流電。因此，只要源源不斷地向燃料電池陽極和陰極供給氫氣和氧氣，就可以向外電路的負(fù)載連續(xù)地輸出電能。氫燃料電池的應(yīng)用氫燃料電池車的工作原理

將氫氣送到燃料電池的陽極板(負(fù)極)，經(jīng)過催化劑(鉑)的作用，氫原子中的一個(gè)電子被分離出來，失去電子的氫離子(質(zhì)子)穿過質(zhì)子交換膜，到達(dá)燃料電池陰極板(正極)，而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的，這個(gè)電子，只能經(jīng)外部電路，到達(dá)燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流。電子到達(dá)陰極板后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫，給陰極板供應(yīng)空氣，并及時(shí)把水(蒸氣)帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發(fā)出的電，經(jīng)逆變器、控制器等裝置，給電動(dòng)機(jī)供電，再經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋等帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就可使車輛在路上行駛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池車能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60~80%，為內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車。各種氫燃料電池車通用雪佛蘭Equinox氫燃料電池車一次性加滿氫燃料后的最大行駛里程約為240公里

帕薩特領(lǐng)馭燃料電池轎車

一次加滿燃料的續(xù)航里程達(dá)235公里，最高時(shí)速為145公里/小時(shí)。與傳統(tǒng)燃料、汽油等車型相比，能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%，是普通內(nèi)燃機(jī)的3倍。凱迪拉克Provoq概念車這款車搭載最新e-flex氫燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過氫燃料轉(zhuǎn)化成電能作為動(dòng)力。該車一次續(xù)航里程可達(dá)483公里，百公里加速僅為8.5秒。上市時(shí)間2011年?，F(xiàn)代i-Bule概念車這是一款全新的2+2多用途CUV車型，搭載氫燃料電池，最大功率達(dá)136馬力。充滿氫燃料后，續(xù)航距離能達(dá)600公里，它的最高車速為165公里/小時(shí)。上市時(shí)間2012年。推出的氫燃料電池999型汽車最高時(shí)速可達(dá)每小時(shí)207.3英里福特氫動(dòng)3號(hào)戴姆勒-克萊斯勒氫燃料電池Citaro公共汽車農(nóng)業(yè)機(jī)械品牌妞荷蘭（NEWHOLLAND）推出了以氫燃料電池為動(dòng)力的拖拉機(jī)，它的名字叫NH2，可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)106馬力的電動(dòng)機(jī)，四輪驅(qū)動(dòng)氫的制取目前，獲得氫燃料的方法有很多種，比如分解水、裂解石油和煤、分解植物等，但是最環(huán)保而且最可持續(xù)的方法還是電解水，因?yàn)樗鳛闅淠茉吹脑鲜强梢匝h(huán)利用的。能源公司從大自然中獲取水分解成氫燃料，氫燃料燃燒后變成水回到大自然。更妙的是，用水分解獲得氫燃料不但不會(huì)產(chǎn)生污染物，而且會(huì)生成氧氣這種很好的工業(yè)原料；而氫燃料燃燒后也不會(huì)生成污染物。制氫方法對(duì)比電解水制氫主要問題：能耗高，效率低各國科學(xué)家正在開發(fā)高效水電解法：

例如：日本開發(fā)的高溫加壓水電解法，效率達(dá)到75％，美國通用電氣公司開發(fā)的SPE法，效率達(dá)90％。生物制氫（發(fā)酵制氫和光合制氫）優(yōu)點(diǎn)：過程大都在室溫和常壓下進(jìn)行，不僅消耗小，環(huán)境友好，還可以充分利用各種廢棄物。缺點(diǎn)：光能利用率低、產(chǎn)氫量小等，離大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)尚有距離。太陽能制氫(光解水和氧化物還原)用陽光分解水是—種最理想的方法，也可能是未來制造氫氣的基本方法。地球的水資源極其豐富，太陽能也堪稱取之不盡的能源但是，水分子中氫和氧原子結(jié)合的化學(xué)鍵相當(dāng)穩(wěn)定，想用光分解水就必須使用催化劑。日本科學(xué)家研制成了分解水的新型催化劑，在陽光的可見光波段就能把水分解為燃料電池所必需的氧和氫。但這種方法也存在光電轉(zhuǎn)化效率低的問題。核能制氫核電為電解水制氫提供電力；反應(yīng)堆中的核裂變過程所產(chǎn)生的高溫直接用于熱化學(xué)制氫。與電解水制氫相比，熱化學(xué)過程制氫的效率較高，成本較低。國內(nèi)制氫工藝技術(shù)國內(nèi)制氫工藝主要有電解水制氫和以煤、石油腦、煉廠氣、焦?fàn)t氣、天然氣為原料在高溫下進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化的制氫工藝。一些合成氨裝置、甲醇裝置將含氫尾氣等氣體利用變壓吸附技術(shù)回收少量的氫氣。太陽能熱化學(xué)循環(huán)制氫首先,由太陽能聚光集熱器收集和匯聚太陽光以產(chǎn)生高溫。然后由這些高溫推動(dòng)產(chǎn)氫的化學(xué)反應(yīng)以制取氫氣。目前,國內(nèi)外廣泛研究的熱化學(xué)制氫反應(yīng)有水的熱分解(thermolysis)、H2S的熱分解和熱化學(xué)循環(huán)水分解。病毒提取氫提出者：美國女科學(xué)家安琪拉·貝爾徹M13病毒進(jìn)行基因改造后，再讓它吸附一個(gè)催化劑分子氧化銥和一個(gè)吸光物質(zhì)鋅卟啉，吸光物質(zhì)源源不斷地將陽光沿著病毒傳遞。在這樣一個(gè)過程中，病毒充當(dāng)了太陽能的傳輸通道，可以把太陽能從吸光物質(zhì)傳輸?shù)酱呋瘎?。在催化劑和太陽能的共同作用下，水就分解成了氫氣和氧氣。把氫氣進(jìn)行液化和壓縮，就變成了高效清潔的綠色能源。比起太陽能電池板分解氫氣，用病毒制造氫氣的效率提高了4倍。

2008年6月，日本Genepax公司在大阪發(fā)布了僅需要1公升水即可以80公里的時(shí)速行駛一小時(shí)的車。聲稱：只要不斷加水，這輛車就可以作無距離限制的行駛。該車使用了膜電極組（MembraneElectrodeAssembly，MEA）的技術(shù)——該技術(shù)可以將水通過化學(xué)反應(yīng)分解為氫氣和氧氣，進(jìn)而以此推動(dòng)汽車前進(jìn)。此技術(shù)成功地讓MEA利用水生產(chǎn)出氫來。該公司表示，這一化學(xué)過程類似于氫化金屬和水反應(yīng)產(chǎn)生氫，但他們表示這種技術(shù)效率是目前為止最先進(jìn)的，比現(xiàn)有的技術(shù)效率更高，成本也更低，能讓水產(chǎn)生更長時(shí)間的氫。在該新技術(shù)下，新型的燃料