氫能源電池車(chē)大批量“上路” 或許只是時(shí)間問(wèn)題

氫能作為一種環(huán)保綠色新能源，越來(lái)越獲得市場(chǎng)的認可。然而，氫氣的制備和儲存都還有著(zhù)較大的探索空間。日前，我國科研人員的一項研究公開(kāi)發(fā)布，通過(guò)搭建新型光熱系統，讓氫能的制備效率提高了6倍。未來(lái)的我們，也許還能開(kāi)著(zhù)氫能源私家車(chē)駛上高速公路。

大顯

身手

氫能源既可讓載人客車(chē)跑起來(lái)

也能“推動(dòng)”火箭發(fā)射

很多人概念里的“氫”真的很輕，只要充進(jìn)氣球里，氣球就會(huì )立刻飄起來(lái)。但需要的時(shí)候，“氫”也能很“重”，可以讓載人客車(chē)跑起來(lái)。南京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院副研究員張凱告訴記者，在北京冬奧會(huì )上，綠色環(huán)保的氫能源“大顯身手”，不僅主火炬燃燒使用的是氫能，就連賽場(chǎng)上的客車(chē)使用的也是氫燃料電池。數據顯示，2022年北京冬奧會(huì )張家口賽區投入氫燃料電池汽車(chē)710輛。整個(gè)冬奧期間，共有1200多輛氫燃料電池車(chē)運行，在奧運史上是數量最多的，同時(shí)也是服務(wù)于冬季奧運會(huì )中數量最多的。

“其實(shí)，在2008年北京奧運會(huì )和2010年上海世博會(huì )期間，氫燃料電池車(chē)就已開(kāi)始‘上崗’?！睆垊P告訴記者。

“在航天領(lǐng)域里使用，它甚至能‘推動(dòng)’火箭的發(fā)射?！睆垊P告訴記者，“航天燃料中，液氫和液氧是重要組成部分，不僅環(huán)保，而且推力大，對于火箭發(fā)射來(lái)說(shuō)是很好的推進(jìn)劑?！?/p>

在我們的日常生活中，氫能也開(kāi)始逐漸“落地”，“比如，在工業(yè)生產(chǎn)中，氫就是一種必不可少的原料。在農業(yè)、美容養生等多個(gè)領(lǐng)域，氫也能起到重要作用?！?/p>

主要

特點(diǎn)

綠色環(huán)保，但制備成本太高

張凱向記者展示了一組數據：作為宇宙中分布最廣的物質(zhì)，氫具有燃燒熱值高的特點(diǎn)，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氫燃燒的產(chǎn)物是水，因此它是世界上最干凈的能源，資源豐富，可持續發(fā)展。氫能研究院執行院長(cháng)、清華大學(xué)副教授王賀武曾對氫能的大面積使用做過(guò)解讀：理想狀態(tài)下，1公斤氫氣能替代約5升柴油的消耗量，約減少15公斤的二氧化碳排放。與柴油、汽油等傳統燃料相比，氫氣杜絕了顆粒物、氮氧化物等污染物的排放。長(cháng)期來(lái)看，對于減輕溫室效應有不小影響。

不過(guò)，張凱告訴記者，我國的氫能源目前更多的還是從化石原料中提取，存在高成本高能耗、技術(shù)瓶頸、缺乏可持續發(fā)展模式這三大“難關(guān)”。

最新

研究

搭建新型光熱系統

氫能源制備效率提高6倍!

此次河北大學(xué)科研人員的最新研究發(fā)現，便是在氫能的制備效率上有了突破。河北大學(xué)物理學(xué)院研究員李亞光團隊最新在《自然通訊》上發(fā)表的一項研究成果顯示，通過(guò)構建新型光熱系統，6㎡正常光照面積日均產(chǎn)氫量可以達到23.27m3，有望實(shí)現規?；彝怅?yáng)光驅動(dòng)甲醇重整制氫。

“科研人員搭建的新型光熱系統，提高制備氫能效率的關(guān)鍵便在于一種特殊的膜?！睆垊P拿讀者們最熟悉的太陽(yáng)能熱水器做了一個(gè)類(lèi)比，“普通的太陽(yáng)能集熱管中，太陽(yáng)光透過(guò)玻璃管被熱水管外壁所涂的黑色薄膜吸收，進(jìn)而轉化為熱量，但黑色薄膜自身還會(huì )在近紅外波段發(fā)出長(cháng)波輻射，導致所吸收的太陽(yáng)能部分損失?！?/p>

在這個(gè)新型的光熱系統里，這張特殊的膜可以高效吸收太陽(yáng)能并將其轉化為熱量，同時(shí)其近紅外波段的輻射能力顯著(zhù)降低，從而大大提升了太陽(yáng)能的轉化利用，使系統在較低輻照下達到了很高的溫度，加速了甲醇和水的裂解，實(shí)現了氫能源的高效制備。

根據已經(jīng)公開(kāi)的數據，這種新型光熱系統制備氫能的效率，是目前文獻報道的光催化產(chǎn)氫效率的6倍。

展望

未來(lái)

降低成本后，氫燃料電池車(chē)或將普及

這樣的畫(huà)面完全可以暢想，未來(lái)的“加油站”即將升級成“加氫站”，市民開(kāi)著(zhù)氫燃料電池車(chē)進(jìn)入“加氫站”，為新能源汽車(chē)的氫能高壓氣罐加滿(mǎn)氫能源，一腳油門(mén)，再次上路。

“目前，我國的科研工作者和部分汽車(chē)制造企業(yè)已經(jīng)在氫燃料電池的研發(fā)上下了‘苦功’，未來(lái)，我們還要克服氫能制備的成本問(wèn)題，成本一旦降低，氫燃料電池車(chē)真的有望走入尋常人家?！睆垊P說(shuō)。