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氫是什么能源?為什么大家說法不一?

來源:新能源汽車網
時間:2018-07-17 19:10:31
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氫是什么能源?為什么大家說法不一?目前氫能汽車慨念已經炒“火”了。有專家說,氫是終極能源;有專家有提出,氫是普適性能源;麥肯錫公司提出氫能才是新能源汽車的理想能源。但是也有專家反問

目前氫能汽車慨念已經炒“火”了。有專家說,氫是終極能源;有專家有提出,氫是普適性能源;麥肯錫公司提出氫能才是新能源汽車的理想能源。但是也有專家反問,氫是能源嗎?為什么大家說法不一呢?

一、什么是能源?

大家開汽車要加燃油,開電動汽車要充電。普通人對汽油、柴油、電是什么物資不一定了解,也沒有必要了解,對汽油、柴油、電與能源是什么關系,更不知道了。

汽車是機動車,是誰推動汽車行駛的呢?傳統(tǒng)汽車是發(fā)動機,電動汽車是電機。但是發(fā)動機、電機的運動是誰推動了的呢?發(fā)動機燒油做功,電動機是電在做功。油是油,電是電,但是他們有一個共同的特點,通過不同的轉換裝置,都能做功。能做功,就是一種能力,汽車運動,是誰在后面支持的呢?具有這種能力的物質,就是能源。

按上面邏輯推理,汽油、柴油、電是能源。但是汽油、柴油是自然世界存在的物質,經過提煉(物理過程)即可供汽車做功了,而電在自然世界里是不存在的。春天打雷,有閃電現(xiàn)象,是其他物質的能量轉化而來的。比如,汽油、柴油可以發(fā)電,是能量轉換。于是有了汽油、柴油是一次能源,電是二次能源的說法。

什么是能源定義?目前約有20種說法。例如:《科學技術百科全書》說:“能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資源”;《大英百科全書》說:“能源是一個包括著所有燃料、流水、陽光和風的術語,人類用適當?shù)霓D換手段便可讓它為自己提供所需的能量”;《日本大百科全書》說:“在各種生產活動中,我們利用熱能、機械能、光能、電能等來作功,可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,稱為能源”;中國的《能源百科全書》說:“能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源?!?/p>

通俗的理解,確切而簡單地說,能源是一種呈多種形式的,且可以相互轉換能量的源泉。能源是自然界能為人類提供某種形式能量的物質資源。

二、氫是能源,是二次能源

氫與電比較相似,自然世界里,沒有氫。氫源于其他物質轉換,大家比較清楚的。水通過電離分解出來氫,還有其他工業(yè)加工過程中,有富氫產品出來。氫是可以燃燒的,通過內燃機,氫也可以做功,推動汽車運動。目前大家提倡的是氫燃料電池,通過燃料電池來驅動車載電機做功。

人類利用一次能源的歷史悠久,但是基本方式是“燒”。燒柴,發(fā)明了灶;燒煤,發(fā)明了爐子,發(fā)明了蒸汽機;燒油,發(fā)明了內燃機。

人類利用二次能源,目前主要是電,電應用太多了,不用舉例子了。但是電利用,有一個極大缺陷,電網的電,很難用到汽車上??梢赃@樣說,電是比較理想的能源,也是普適性較高的能源,但是要用到汽車,依然是困難重重。目前已經實現(xiàn)了電動火車,實現(xiàn)城市里無軌電車。中國正在積極推動電用到汽車上來。

汽車是在道路上的交通工具。130多年前,內燃機發(fā)明了,交通工具就可以機動了。無軌電車最大缺點是沒有機動性,發(fā)展不起來。許多城市削減無軌電車的發(fā)展規(guī)模,近來上海江灘附近供電網線也被撤掉了。

無軌電車不是汽車。汽車要用上電的基本前提,是要保障汽車的機動性,具體地到指標上,就是一次續(xù)航里程要滿足用戶的要求。

傳統(tǒng)燃油轎車,一箱汽油可以跑900公里,近期已經出現(xiàn)了400公里的電動車出租了。但電動汽車能不能實現(xiàn)900公里的續(xù)航里程目標呢?目前技術水平告訴大家,可能性不大。于是大家把希望寄托在氫能上。

三、要推動“氫能”的應用,要與“電”進行比較

有專家說,氫是終極能源,這個結論好像不成立。目前最普遍的二次能源是電,說氫是終極能源有氫最終會取代電的意思。這個可能性不大,也沒有這個必要。

有專家說,氫是普適性能源,氫燃料電池發(fā)動機是普適性能源轉換轉換裝置。大家都知道,煤、汽油、柴油、天然氣、電,都是普適性能源。這個觀點為汽車要用氫能,做一個理論性鋪墊。換一句話,如果氫能不是普適性能源,推廣氫能汽車是沒有意義的,或者說意義不大。

麥肯錫公司說,氫能才是新能源汽車的理想能源。什么是理想呢?氫能是理想能源的依據是什么?現(xiàn)在的能源離理想能源還有多遠的距離?

①什么是理想呢?理想,是對未來事物的美好想象和希望,也比喻對某事物臻于最完善境界的觀念。

②氫能是理想能源的依據是什么?人們對氫能給予較高的期望,氫有許多優(yōu)點,尤其環(huán)保上,氫能汽車排放出來的是清潔的水?;谶@一點,說氫能是理想能源,大家是不會有意見的。氫是二次能能源,有專家說,氫能源的使用能夠幫助實現(xiàn)五分之一的減排目標,有這個效果,說氫能是理想能源也是可以接受的。

③現(xiàn)在的能源離理想能源還有多遠的距離?按麥肯錫公司說法,氫能是理想能源,一點要認可,電一定也是理想能源。

四、氫能是理想能源,是對電能的補充

①氫能實現(xiàn)可再生電能到能源系統(tǒng)的大規(guī)模集成。比如風能電、太陽能電,直接上電網,可以用來生產氫,再通過氫能發(fā)動機發(fā)電,用處就多,軍事上、工程搶險、汽車上、輪船上等。

②氫允許跨地域和跨季節(jié)的能源分配,并能為能源系統(tǒng)的彈性提供緩沖。這個是電能做不到的。

③動力電池汽車理想適用于短距離運輸和輕型車輛。氫能夠以更輕的重量儲存更多的能量,燃料電池更適合重載和長距離運輸。

五、氫能是理想能源,有待大家共同努力

①發(fā)展燃料電池發(fā)動機,是發(fā)展燃料電池汽車的關鍵技術。是實現(xiàn)氫能是理想能源關鍵點。

②發(fā)展燃料電池汽車是對電動汽車的有力支持,電動汽車續(xù)航里程與傳統(tǒng)汽車相比,差距太大。有燃料電池發(fā)動機的支持,電動汽車短板,可以消除。

③發(fā)展燃料電池汽車,工業(yè)富氫有出路;發(fā)展燃料電池汽車,可以充分利用分布式、間隙式發(fā)電設施的功能,比如光伏發(fā)電、風能發(fā)電設施、海水潮起(潮落)發(fā)電設施。

④中國發(fā)展氫能汽車,目前已經有了一定的基礎,但目前還比較困難。

作者:雷洪鈞