康老师

揭秘氢能源的工作原理

2023-09-05 分类:百科

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氢能源燃料电池的基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢能源燃料电池对环境无污染,它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式,最典型的传统后备电源方案,燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的,整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成,这是氢燃料电池的一项关键技术,它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面,还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。

氢能源原理

在新能源汽车这一概念火起来的时候,电能和氢能是主要的两种新能源,但现在很显然电能才是主流,氢能在国内只应用在了公共交通领域。究竟氢能源是什么能源氢能源和氢燃料电池又有什么区别下面就带大家简单了解一下。

氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能,利用热力发动机将这些热能转变成机械能,由于燃烧后的生成物是水,可以将这些水回收再分解成氢气和氧气,进行重复利用。

目前氢能源主要应用在飞机火箭的发动机,刚刚完成太空任务的神州十二号飞船以及搭载该飞船的长征二号F遥十二运载火箭就是使用了氢能源作为燃料。

而氢燃料电池的工作原理则是电解水的逆反应,用催化剂让氢气和氧气结合变成水,氢原子在这个过程中会释放出电子从而产生电。

氢能源汽车使用的就是氢燃料电池,所以氢能源汽车实际上还是电动车,氢燃料电池与其说是电池,倒不如说是一个发电机。

与电动汽车相比,氢燃料电池不存在衰退的问题,而且氢燃料电池的转化效率可以达到70%左右,续航里程以第二代丰田Mirai为例可以达到850公里,加氢气的时间只需要不到五分钟,所以理论上氢燃料电池会是更加理想的替代内燃机替代品。

但是氢气的储存和运输成本非常高,所以还未能形成一条完整的上下游产业链,直接导致了氢燃料无法成为新能源的主流。

同时,氢气的制造也有很大的限制条件,政府的相关报告指出,目前我国的氢气主要是从煤炭中冶炼出来,通过电解水制备的比例比较低。原因在于电解水虽然简单,但是耗电量比较大,1立方的氢气电解制备就需要5度电,要真正做到环保,使用的电只能是核电、风力电、水力电、光伏电等可再生能源产生的,但这些发电方式的比例非常低。

氢能源原理

氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能,利用热力发动机将这些热能转变成机械能,由于燃烧后的生成物是水,可以将这些水回收再分解成氢气和氧气,进行重复利用。

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网友评论
显示评论内容(9) 收起评论内容
  1. 2023-12-03 14:13susususan[海南省网友]202.59.236.233
    氢能源原理可能会引领新的产业革命,期待看到它的发展。
    顶21踩0
  2. 2023-11-23 16:07情郎[陕西省网友]103.246.153.16
    氢能源原理听上去好未来,希望可以尽快实现商业化。
    顶0踩0
  3. 2023-11-13 18:02梦回花落[上海市网友]103.227.120.30
    @ヾ莪們已ゝ染指紛飛╰氢能源原理最吸引人的地方是它的清洁性和高效能性。
    顶0踩0
  4. 2023-11-03 19:56ヾ莪們已ゝ染指紛飛╰[火星网友]203.19.176.109
    氢能源原理对环境友好,希望能够广泛传播和应用。
    顶5踩0
  5. 2023-10-24 21:50烟雨蔷薇[湖北省网友]45.113.73.166
    氢能源原理应该是碳中和的一个重要方案,值得投入更多资源研发。
    顶0踩0
  6. 2023-10-14 23:45赞·内段情[甘肃省网友]103.229.239.139
    氢能源原理是不是真的可行,有点担心成本和效率的问题。
    顶4踩0
  7. 2023-10-05 01:39七雁[江西省网友]45.115.167.5
    氢能源原理还有很多挑战,希望科学家们能够解决。
    顶0踩0
  8. 2023-09-25 03:34lightning[吉林省网友]121.101.215.201
    氢能源原理听起来好高科技,期待未来能够大规模应用。
    顶12踩0
  9. 2023-09-15 05:28春华秋梦[国外网友]203.21.2.85
    氢能源原理真的很神奇,能源革命的希望。
    顶2踩0
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