氢燃料电池是新能源大趋势 那么氢从哪来？贵不贵？
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宇宙中最广泛存在的原子就是简单的氢原子 ， 只有带一个质子的原子核和一个围绕原子核运行的电子 。 但是也正是这种最简单的原子 ， 组成了我们今天世界上所有的东西甚至是你自己 。 你能见到任何物质 ， 都是由氢通过恒星的热核反应生产出来的 。
虽然氢在宇宙中遍布存在 ， 但是在地球环境和大气中基本上没有氢气 ， 因为氢气的化学属性导致其十分活动 ， 很容易与氧气发生反应变成水 。 氢气与氧气的通过燃烧结合时能产生大量的能量 ， 并生成毫无危害的水 ， 这种能量如果能用在汽车上该是多么美好的事情 。 但是 ， 氢气氧气燃烧产生的能量并不好控制 ， 同时效率也并不高 。 2006年宝马就推出氢气车Hydrogen 7 ， 利用液态氢作为燃料 ， 6.0升V12发动机只有能出260匹马力 ， 效率实在是太低 。
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丰田第一代Mirai氢燃料电池结构
随着丰田与现代汽车对氢燃料电池的深入研究 ， 可以通过燃料堆有控地将氢气与氧气结合 ， 并将结合时产生的电流驱动电动机 。 这种方式比直接燃烧氢气更有效率 ， 同时也能为电动机的提供充足的电力 。 但是燃料堆的质造成本却很高昂 ， 经过丰田与现代汽车的不懈努力 ， 氢燃料电池的整体成本终于降到消费者可接受的程度 。
氢燃料电池工作原理：
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丰田第一代Mirai
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丰田第二代Mirai
丰田第一代Mirai的电动机从起步开始就能提供335N·m的最大扭矩 ， 而113kW的最大功率能支持175km/h的最高时速 ， 正常用车没问题 。 而对于电池来说 ， 可能有很多人会担心极寒天气下的电池性能问题 。 丰田工程师经过测试 ， 在零下30℃的地方停放一夜后 ， 启动70秒燃料电池堆便可以输出全部的电能 。 由于有辅助的加热设备 ， 所以燃料电池生成的水并不会结成冰 ， 而是顺利的通过排水口排出 。
氢燃料电池所用的氢从哪来呢？青年汽车的“水氢车” ， 其实是一个骗人骗投资的项目 。 但是氢气来自于水 ， 这个确实是事实 。 初中课时我们知道电解水可以制氢 ， 还知道金属锌加到盐酸中也可以制氢 ， 而大量的工业制氢是怎么实现的呢？同时 ， 为了制氢中不产生二氧化碳 ， 又是怎么实现的呢？
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工业制氢大概有几种主流方法：
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一、电解水制氢
水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一 。 水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程 ， 因此只要提供一定形式一定能量 ， 则可使水分解 。 提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85% ， 其工艺过程简单 ， 无污染 ， 但消耗电量大 ， 因此其应用受到一定的限制 。 利用电网峰谷差电解水制氢 ， 作为一种贮能手段也具有特点 。 我国水力资源丰富 ， 利用水电发电 ， 电解水制氢有其发展前景 。
太阳能取之不尽 ， 其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统 ， 国外已进行实验性研究 。 随着太阳电池转换能量效率的提高 ， 成本的降低及变压吸附 完美替代进口 ， 支持实测比较使用寿命的延长 ， 其用于制氢的前景不可估量 。 同时 ， 太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节 ， 贮存转化能量 ， 使得对用户的能量供应更为灵活方便 。 供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢 ， 达到储能的目的 。 我国各种规模的水电解制氢装置数以百计 ， 但均为小型电解制氢设备 ， 其目的均为制提氢气作料而非作为能源 。 随着氢能应用的逐步扩大 ， 水电解制氢方法必将得到发展 。
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