德國氫能發展成什麼

Ⅰ 氫能的開發利用

1869年俄國著名學者門捷列夫整理出化學元素周期表，他把氫元素放在周期表的首位，此後從氫出發，尋找與氫元素之間的關系，為眾多的元素打下了基礎，人們則氫的研究和利用也就更科學化了。至1928年，德國齊柏林公司利用氫的巨大浮力，製造了世界上第一艘「LZ—127齊柏林」號飛艇，首次把人們從德國運送到南美洲，實現了空中飛渡大西洋的航程。大約經過了十年的運行，航程16萬多公里，使1.3萬人領受了上天的滋味，這是氫氣的奇跡。
然而，更先進的是本世紀50年代，美國利用液氫作超音速和亞音速飛機的燃料，使B57雙引擎輟炸機改裝了氫發動機，實現了氫能飛機上天。特別是1957前蘇聯宇航員加加林乘坐人造地球衛星遨遊太空和1963年美國的宇宙飛船上天，緊接著1968年阿波羅號飛船實現了人類首次登上月球的創舉。這一切都依靠著氫燃料的功勞。面向科學的21世紀，先進的高速遠程氫能飛機和宇航飛船，商業運營的日子已為時不遠。過去帝王的夢想將被現代的人們實現。 以氫氣代替汽油作汽車發動機的燃料，已經過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗，技術是可行的，目前主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料，每公斤氫燃燒所產生的能量為33.6千瓦小時，幾乎等於汽車燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高，而且火焰傳播速度快，點火能量低（容易點著），所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。當然，氫的燃燒主要生成物是水，只有極少的氮氫化物，絕對沒有汽油燃燒時產生的一氧化碳、二氧化硫等污染環境的有害成分。氫能汽車是最清潔的理想交通工具。
氫能汽車的供氫問題，目前將以金屬氫化物為貯氫材料，釋放氫氣所需的熱可由發動機冷卻水和尾氣余熱提供。現在有兩種氫能汽車，一種是全燒氫汽車，另一種為氫氣與汽油混燒的摻氫汽車。摻氫汽車的發動機只要稍加改變或不改變，即可提高燃料利用率和減輕尾氣污染。使用摻氫5%左右的汽車，平均熱效率可提高15%，節約汽油30%左右。因此，近期多使用摻氫汽車，待氫氣可以大量供應後，再推廣全燃氫汽車。德國賓士汽車公司已陸續推出各種燃氫汽車，其中有麵包車、公共汽車、郵政車和小轎車。以燃氫麵包車為例，使用200公斤鈦鐵合金氫化物為燃料箱，代替65升汽油箱，可連續行車130多公里。德國賓士公司製造的摻氫汽車，可在高速公路上行駛，車上使用的儲氫箱也是鈦鐵合金氫化物。
摻氫汽車的特點是汽油和氫氣的混合燃料可以在稀薄的貧油區工作，能改善整個發動機的燃燒狀況。在中國許當城市交通擁擠，汽車發動機多處於部分負荷下運行、採用摻氫汽車尤為有利。特別是有些工業余氫（如合成氨生產）未能回收利用，若作為摻氫燃料，其經濟效益和環境效益都是可取的。 大型電站，無論是水電、火電或核電，都是把發出的電送往電網，由電網輸送給用戶。但是各種用電戶的負荷不同，電網有時是高峰，有時是低谷。為了調節峰荷、電網中常需要啟動快和比較靈活的發電站，氫能發電就最適合搶演這個角色。利用氫氣和氧氣燃燒，組成氫氧發電機組。這種機組是火箭型內燃發動機配以發電機，它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統，因此結構簡單，維修方便，啟動迅速，要開即開，欲停即停。在電網低負荷時，還可吸收多餘的電來進行電解水，生產氫和氧，以備高峰時發電用。這種調節作用對於用網運行是有利的。另外，氫和氧還可直接改變常規火力發電機組的運行狀況，提高電站的發電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發電，利用液氫冷卻發電裝置，進而提高機組功率等。
更新的氫能發電方式是氫燃料電池。這是利用氫和氧（成空氣）直接經過電化學反應而產生電能的裝置。換言之，也是水電解槽產生氫和氧的逆反應。70年代以來，日美等國加緊研究各種燃料電池，現已進入商業性開發，日本已建立萬千瓦級燃料電池發電站，美國有30多家廠商在開發燃料電池.德、英、法、荷、丹、意和奧地利等國也有20多家公司投入了燃料電池的研究，這種新型的發電方式已引起世界的關注。
燃料電池的簡單原最巧是將燃料的化學能直接轉換為電能，不需要進行燃燒，能源轉換效率可達60%—80%，而且污染少，雜訊小，裝置可大可小，非常靈活。最早，這種發電裝置很小，造價很高，主要用於宇航作電源。現在已大幅度降價，逐步轉向地面應用。目前，燃料電池的種類很多，主要有以下幾種： 固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池，其操作溫度1000℃左右，發電效率可超過60%，目前不少國家在研究，它適於建造大型發電站，美國西屋公司正在進行開發，可望發電成本每千瓦小時低於20美分。
此外，還有幾種類型的燃料電池，如鹼性燃料電池，運行溫度約200℃，發電效率也可高達60%，且不用貴金屬作催化劑，瑞典已開發200千瓦的一個裝置用於潛艇。美國最早用於阿波羅飛船的一種小型燃料電池稱為美國型，實為離子交換膜燃料電池，它的發電效率高達75%，運行溫度低於100℃，但是必需以純氧作氧化劑。後來，美國又研製一種用於氫能汽車的燃料電池，充一次氫可行300公里，時速可達100公里，這是一種可逆式質子交換膜燃料電池，發電效率最高達80%。
燃料電池理想的燃料是氫氣，因為它是電解制氫的逆反應。燃料電池的主要用途除建立固定電站外，特別適合作移動電源和車船的動力，因此也是今後氫能利用的孿生兄弟。 隨著制氫技術的發展和化石能源的缺少，氫能利用遲早將進入家庭，首先是發達的大城市，它可以像輸送城市煤氣一樣，通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶則採用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存，然後分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等，並且在車庫內與汽車充氫設備連接。人們的生活靠一條氫能管道，可以代替煤氣、暖氣甚至電力管線，連汽車的加油站也省掉了。這樣清潔方便的氫能系統，將給人們創造舒適的生活環境，減輕許多繁雜事務
氫能在工業領域(如切割,焊接),巳有非常長的歷史. 特別是在首飾加工行業,有機玻璃製品火焰拋光, 連鑄坯切割,制葯廠水針劑拉絲封口等領域的應用非常普及.
作為新能源，其安全性受到人們的普遍關注。從技術方面講，氫的使用是絕對安全的。氫在空氣中的擴散性很強，氫泄漏或燃燒時，可以很快地垂直升到空氣中並消失得無影無蹤，氫本身沒有毒性及放射性，不會對人體產生傷害，也不會產生溫室效應。科學家已經做過大量的氫能安全試驗，證明氫是安全的燃料。如在汽車著火試驗中，分別將裝有氫氣和天然汽油燃料罐點燃，結果氫氣作為燃料的汽車著火後，氫氣劇烈燃燒，但火焰總是向上沖，對汽車的損壞比較緩慢，車內人員有較長得時間逃生，而天然燃料的汽車著火後，由於天然氣比空氣重，火焰向汽車四周蔓延，很快包圍了汽車，傷及車內人員的安全。

Ⅱ 氫能有什麼作用

氫是一種可燃燒的理想新能源，是世界上僅次於氧的最豐富的元素。它以化合物的形式儲於水與化石燃料等物質中，可以通過熱解、電解、熱化學、光解等方法製取氫。每公斤液氫燃燒的發熱值為14.2萬焦耳，相當於汽油發熱值的24倍，並和空氣中的氧化合產生蒸汽，凝結成水及少量氧化氮，不會污染環境，是可以再生和再循環的潔凈能源。

氫儲存方法有高壓氣態儲存、低溫液氫儲存、化學儲存及金屬氫化物儲存四種，其中金屬氫化物儲存系統最有發展前景。

目前，國外對氫能的科技開發研究十分重視，美國、俄國、德國、日本及沙烏地阿拉伯等國都積極開展氫能研究。隨著制氫和儲氫技術的成熟，經濟可行氫能將應用於航空、航天、火箭、機車、汽車、冶煉、化工、發電等領域。

歐洲將利用核能發展氫能技術：加拿大利用豐富水資源電解水制氫；美國已開始利用太陽能制氫，預計到2020年可規劃建成供30萬輛燃料電池汽車，使用城市供氫系統。同時在利用核能發展氫能研究上也有新的突破。

日本把氫能利用和國際潔凈能源利用技術列為「新日光計劃」的主要發展內容。

從世界能源發展的趨勢看，預計新世紀制氫技術將和清潔煤轉化、核能發電、太陽能發電、風能、水能發電及燃料電池發電形成系統。隨著新世紀的來臨，氫能的開發與應用可望得到飛速的發展，最終代替燃油在航空和汽車上得到應用。

Ⅲ 目前，氫能的重點發展方向有哪些

全球變暖和環境污染對能源的使用提出了新的要求，氫能作為清潔能源之一，被譽為21世紀最具發展前景的二次能源，發展氫能是達成全球日益嚴峻的減排任務的重要舉措。目前，氫能的重點發展方向有：1.氫的製取與儲運；2.燃料電池性能的提高與成本降低；3.加氫站的建設；4.氫能助推可再生能源的發展。

Ⅳ 國外對氫能的研究有哪些

氫能作為一種清潔、高效、安全且可持續的能源，被認為是21世紀最具發展潛力的，近年來，有關氫能的開發和利用成了能源學家研究的重點課題。如何能在這場能源賽事中勝出，也就自然而然地成為了各國氫能研究的重中之重。

其實，遠在200多年前，人類對氫能應用就已經產生了興趣。20世紀70年代以來，世界上許多國家和地區便廣泛開展了氫能研究。

早在1970年，美國通用汽車公司的技術研究中心就提出了「氫經濟」的概念。1976年美國斯坦福研究院開展了氫經濟的可行性研究。20世紀90年代中期以來，多種因素的匯合大大增強了氫能經濟的吸引力，比如城市空氣污染的加重、對較低或零廢氣排放的交通工具的需求、減少對外國石油進口的依賴、CO2排放的增多和全球氣候的變化以及儲存可再生能源等。

眾所周知，化石能源是當前的主要能源，但化石能源諸多弊端的日益凸顯，就註定了氫能成為人類的戰略能源發展方向。我們知道，汽車和飛機是燃燒石油的主要用戶，也是空氣污染的罪魁禍首。世界各國如冰島、德國、日本、美國及中國等諸多國家在氫能交通工具的商業化的方面已經展開了激烈的競爭。各國的能源專家熱切希望氫能在汽車和飛機上大量應用。

1984年，日本川崎重工業公司第一個成功地利用金屬氫化物製造出世界上最大的儲氫容器，儲氫容量達到175標准立方米，相當於25個有150個大氣壓的高壓氫氣罐的容量。儲氫容器是由富含鑭的混合稀土加入鎳鋁合金形成的儲氫合金製造的。並於1985年將儲氫合金容器成功地用在豐田汽車的四沖程發動機上，在公路上行駛了200千米。

1990年，日本武藏工業大學製造了一台用液氫作燃料的汽車發動機，取名為「武藏8型」，裝在日產汽車公司的一輛「美女Z型」的車身內，可使汽車時速達125千米。這台液氫發動機的特點是點火性能好。而以前的氫氣發動機點火困難，必須在燃燒室安裝一個900℃～1000℃的電熱加熱體，耗電量大，電熱體壽命也短，因此汽車啟動後的連續行駛里程不長。

新的液氫發動機點火容易，火花塞的使用壽命有了一定的增加，耗電量也有所減少。灌一次液氫可來連續行駛300千米，每升液氫可使汽車行駛3千米。這輛車車身重量為1645千克，發動機的功率為73.5千瓦。這輛車於1990年7月26日在美國夏威夷召開的第八次國際氫能會議上展出，吸引了許多科學家和工程師的眼球，因為它是氫燃料汽車向實用化邁出的重要的一步。

美國和俄羅斯在研製氫能汽車上雖然慢了一步，但並不甘心落後。它們把重點放在研製氫能飛機上，試圖在氫能飛機上奪取冠軍。1988年4月15日，在蘇聯的一個機場上空，高速飛行著一架圖-155型飛機。這架飛機有些怪異，所有的供給發動機燃料的管道都不是安在機身內，而是安在了機身的表面上。原來這是由著名的阿·圖波列夫設計局設計的一架以氫氣作為燃料的飛機，液氫儲存在飛機尾部。為了保證安全和防止液氫意外泄漏發生危險，供給氫的管道全部由機身內改裝在機身外，並且還安裝有監視氫氣泄漏的特殊感測器和信號報警裝置，一旦發生氫氣泄漏，飛行員便會馬上收到報警信號，然後可立即強行通風，吹散危險的氫氣。這架飛機滿載液氫燃料後，在高空試飛21分鍾並安全著陸，譜寫了世界飛機發動機燃料史上新的篇章。

圖-155型氫能飛機的試飛成功，大大激發了參加1988年9月在莫斯科召開的第六次國際氫能會議代表們的興趣。

從20世紀80年代末開始，美國航空航天局研製一種比音速快20倍的超音速飛機，也是用液氫作燃料。當時預計它從地球的一邊飛到地球的另一邊僅需要3.5小時。

此外，2002年在底特律舉辦的國際車展上，美國通用汽車公司「自主魔力」氫動力概念車首次亮相，引起了各界的廣泛關注。

據美國氫氣協會分析，2007年全球年生產氫氣超過5000萬噸，氫燃料汽車正在加快推向商業化。但由於目前制氫成本為汽油成本的2～4倍，且氫氣的大量生產需要能源和基礎設施，要想成為主導燃料仍存在許多問題。因此，專家們普遍認為，氫能的大量利用將在10多年後。未來隨著制氫規模的擴大，預計在2015—2020年期間，制氫成本將與汽油成本相當，這將主要取決於燃料電池汽車的推廣和使用。如果投入批量化生產，預計到2015年燃料電池汽車的生產成本將僅比傳統汽車高20％。

總而言之，世界各國都在加快氫能的開發和利用。國外氫能的發展不再單純停留在技術領域上，已產生了「氫能經濟」新經濟模式的理念。如美國對氫能技術十分重視，盡管目前尚處於示範階段，但其氫能研究的技術條件已經成熟。有關專家預測，美國燃料電池汽車、氫能生產及加氫基礎設施的商業化有望在2015年之前實現。按照美國氫能技術路線圖，到2040年美國將走進「氫能經濟」時代。那時，氫能將最終取代石化能源而成為市場上使用最廣泛的終端能源。

Ⅳ 氫能是如何被開發利用的

氫是一種可燃燒的理想新能源，是世界上僅次於氧的最豐富的元素。它以化合物的形式儲於水與化石燃料等物質中，可以通過熱解、電解、熱化學、光解等方法製取氫。每公斤液氫燃燒的發熱值為14．2萬焦耳，相當於汽油發熱值的24倍，並和空氣中的氧化合產生蒸汽，凝結成水及少量氧化氮，不會污染環境，是可以再生和再循環的潔凈能源。

氫儲存方法有高壓氣態儲存、低溫液氫儲存、化學儲存及金屬氫化物儲存四種，其中金屬氫化物儲存系統最有發展前景。

目前，國外對氫能的科技開發研究十分重視，美國、俄國、德國、日本及沙烏地阿拉伯等國都積極開展氫能研究。隨著制氫和儲氫技術的成熟，經濟可行氫能將應用於航空、航天、火箭、機車、汽車、冶煉、化工、發電等領域。

歐洲將利用核能發展氫能技術：加拿大利用豐富水資源電解水制氫；美國已開始利用太陽能制氫，預計到2020年可規劃建成供30萬輛燃料電池汽車，使用城市供氫系統。同時在利用核能發展氫能研究上也有新的突破。

日本把氫能利用和國際潔凈能源利用技術列為「新日光計劃」的主要發展內容。

從世界能源發展的趨勢看，預計新世紀制氫技術將和清潔煤轉化、核能發電、太陽能發電、風能、水能發電及燃料電池發電形成系統。隨著新世紀的來臨，氫能的開發與應用可望得到飛速的發展，最終代替燃油在航空和汽車上得到應用。

Ⅵ 氫能有哪些應用

如今氫能已經進入了人們的生產生活領域，並且初步顯示出了其優越的性能。

20世紀初，星際航行學的奠基人俄國齊奧爾科夫斯基就預言過：「氫是將來噴氣發動機的燃料。」氫燃料重量輕，1升液氫只有70克，而能量密度卻是普通汽油的3倍，用於航天、航空等高速運輸工具，可以使載重與自重比成倍地提高。氫作為航天動力燃料，可追溯到1960年，液氫首次成為太空火箭的燃料，而後美國發射的「阿波羅」登月飛船使用的遠載火箭燃料也是液氫。此後，氫成了太空梭起飛時必不可少的動力燃料，美、俄等航天大國還將氫氧燃料電池作為空間軌道站的電源而廣泛應用。

1989年4月，蘇聯一架運輸客機改裝的氫燃料實驗飛機試飛成功，為人類應用氫能源邁出了可喜的一步。

在汽車應用方面，氫能源利用成就尤為顯著。美、德、日等國在氫能和儲氫合金利用方面已接近實用化了。1979～1983年德國賓士公司以氫作燃料在柏林和斯圖加特進行了小客車和貨車的行車實驗。據報道，只要帶上儲氫量為5千克的280千克鐵鈦合金氫化物，就能行使110千米。日本馬自達公司推出的氫能汽車，速度可達125千米／小時；1980年我國也研製成功了第一輛氫能汽車；1996年日本豐田汽車公司推出了燃料電池汽車，作為燃料的氫氣由鈦系儲氫合金提供，最高速度在100千米／小時以上，一次貯氫可持續行駛250千米以上。

1990年夏，德國巴伐利亞電力公司在紐倫堡以東的諾因堡地區建造了一座實驗性500千瓦級的太陽能制氫發電廠。它使用2萬平方米太陽能電池板電解制氫，年產汽車用氫燃料5萬立方米。不少國家都在加強氫能的開發和應用研究，並制訂了相應的發展計劃。

目前的許多工作還處於試驗研究階段，制氫技術還有待提高，儲運手段尚需改善。因此，專家們估計，氫能的大規模實用化還需要20年以上。然而，無論從地球資源和生產技術，還是從環境保護的角度來看，可以相信，再過幾十年，潔凈優質的氫能將成為世界能源舞台上的一個出類拔萃的新秀而大放異彩。

總的看來，在未來人類雖然會受到能源危機的困擾，但是利用我們人類的聰明才智，不斷探索新的能源，人類完全可以克服能源危機這個困難，向著更加美好的未來前進。

Ⅶ 為什麼提倡電氣化轉型的德國，又打起了氫能源的主意

至少不會出現看不到手指，卻分不清男女五米的場景。在新能源汽車市場，過去中國的小微企業都是被高額補貼誘惑著涉足這個新領域的。此外，在動力電池和電機方面有優勢的汽車公司也會在這方面嘗試，但大多數汽車公司仍然專注於內燃機車型，而不考慮新能源汽車。經過幾年的快速發展，不僅國內市場涌現出大量強大的新生力量，包括長城、長安、吉利、比亞迪在內的傳統汽車公司也開始加快新能源汽車市場的布局。合資品牌中，一向重視混合動力系統，不太在意插電式混合動力系統和純電動系統的日系車，已經開始將純電動汽車納入研發計劃。

經濟條件的改善增加了石油產品的消費，這在很大程度上抵消了可持續發展領域的成就。可再生能源目前產生了德國三分之一的電力，但如果我們想在未來幾十年逐步淘汰核技術和燃煤電廠，我們必須首先解決風力和太陽能發電的間歇性技術挑戰。由於能源轉型，德國政策制定者意識到了其基礎設施的缺陷。風能和太陽能的間歇性是廣泛應用的最大挑戰，即解決沒有陽光或風時電網的穩定性。在世界上大多數地方，天然氣發電廠被認為是解決這個問題的理想方案，因為它們可以相對快速地啟動和停止。同時，與煤炭相比，二氧化碳排放量減少了一半。

Ⅷ 德國將成為氫能源國家 氫燃料電池車成為主力

不久前，德國聯邦交通部長朔依爾向外界表示：「德國即將成為一個步入氫能源時代的國家。目前有超過95%的運輸交通仍然依賴於使用化石燃料。因此我們迫切需要將出行方式切換到可再生能源的車道上來。綠氫和燃料電池是所有運輸介質中對純電動汽車的最有力補充。今天，我們向著氣候中和型交通邁出了重要的一步。」

上周五，德國聯邦經濟部與交通部共同通過了62個重大項目的立項，包括2吉瓦的電解水制綠色氫產能生產設備，相當於其國家氫戰略在2030年產能達5吉瓦目標的40%。

德國政府的目標是成為全球領先的氫技術強國，為此將會提供超過80億歐元的政府籌備金，以支持選中的62個德國國內項目，由此打造從氫能的生產、運輸到工業應用的完整產業鏈。這些制氫項目的實施，有望在每年的工業生產中，減少數百萬噸的二氧化碳排放。

Ⅸ 氫燃料電池車成主力，德國會成為氫能源國家嗎為什麼呢

我們從相關渠道了解到，德國將成為氫能國家，氫燃料電池汽車作為純電動汽車的補充將成為主力。這是德國聯邦交通部長朔伊布勒向外界傳達的信息，該國即將成為一個正在進入氫能時代的國家。至少不會出現看不到手指，卻分不清男女五米之差的場景。在新能源汽車市場，過去我國的小微企業都是被高額補貼引誘到這個新領域的。此外，在動力電池和電機方面有優勢的車企也會嘗試這一點，但大部分車企還是以內燃機車型為主，沒有考慮新能源汽車。

不久前，德國聯邦交通部長朔伊布勒對外界表示:“德國即將成為氫能時代的國家。目前，95%以上的交通運輸仍然依賴於化石燃料的使用。因此，我們迫切需要將我們的出行方式轉換到可再生能源車道上。綠色氫和燃料電池是所有交通工具中對純電動汽車最有力的補充。今天，我們已經朝著氣候中性運輸邁出了重要的一步。”上周五，德國聯邦經濟部和交通部聯合批准了62個重大項目的立項，其中包括2 GW的電解水綠色制氫設備，相當於其國家氫能戰略2030年5 GW目標的40%。

Ⅹ 提倡電氣化轉型的德國，又打起了氫能源的主意，這究竟是為什麼呢

至少不會出現看不到手指，卻分不清男女五米之差的場景。在新能源汽車市場，過去我國的小微企業都是被高額補貼引誘到這個新領域的。此外，在動力電池和電機方面有優勢的車企也會嘗試這一點，但大部分車企還是以內燃機車型為主，沒有考慮新能源汽車。經過幾年的快速發展，不僅國內市場涌現出一大批強大的新生力量，包括長城、長安、吉利、比亞迪等傳統汽車企業也開始加快布局新能源汽車市場。

但是一遍又一遍，我還是覺得應該堅持下去。如果過一段時間還不能有所突破，那我放棄也不遲。當然媒體這種東西很大一部分是靠運氣。如果我每次都倒霉，每次都抓不住大眾的口味，那我真的太差勁了。仔細想想，我應該從大眾的口味，當下的熱點，一個比較系統的話題入手。現在我的重點是養生，然後受眾多是中老年人。我以為這個話題會吸引所有人，結果卻不盡如人意。好像現在中老年人不太關注這個話題，年輕人也不太關注。