隨著經(jīng)濟(jì)及社會的發(fā)展交通運(yùn)輸顯得日益重要,如何學(xué)習(xí)及認(rèn)識我國家通運(yùn)輸體系現(xiàn)狀,建立一個良好的交通運(yùn)輸體系并使之協(xié)調(diào)快速的發(fā)展尤為重要。下面是小編整理的交通運(yùn)輸概論結(jié)課論文,歡迎閱讀。
摘要:由于能源消費(fèi)量的日益增加與儲量日益減少的矛盾,迫使不得不為汽車尋找新的替代能源。這是人類社會可持續(xù)發(fā)展的唯一道路。開發(fā)新能源汽車不僅是國際汽車大公司的企業(yè)行為,更是列入發(fā)達(dá)國家重要決策事項(xiàng),形成國家、產(chǎn)業(yè)、科研和大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)新系統(tǒng)。新能源汽車也將掀起世界汽車的第三次革命。我國也同樣制定了新能源汽車戰(zhàn)略,尤其加快了以氫為能源的燃料電池轎車研發(fā)的步伐,以此實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展,并將在推動全球氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中占據(jù)特殊地位。
關(guān)鍵詞:氫能源 零排放 高效能 發(fā)展趨勢
正文:
一、背景簡介
氫能汽車是以氫為主要能量作為移動的汽車。一般的內(nèi)燃機(jī),通常注入柴油或汽油,氫汽車則改為使用氣體氫。燃料電池和電動機(jī)會取代一般的引擎,即氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中,氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔,通過外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極,成為電能驅(qū)動電動機(jī);質(zhì)子卻可以通過質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。這樣有效減少了其他燃油的汽車造成的空氣污染問題,高速車輛、巴士、潛水艇和火箭已經(jīng)在不同形式使用氫。另一方面能源從來都是個問題,國際上以氫為燃料的“燃料電池發(fā)動機(jī)”技術(shù)取得重大突破,而“燃料電池汽車”已成為推動“氫經(jīng)濟(jì)”的發(fā)動機(jī)。用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn),首先是干凈衛(wèi)生,氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水,不會污染環(huán)境,其次是氫氣在燃燒時比汽油的發(fā)熱量高。在1965年,外國的科學(xué)家們就已設(shè)計(jì)出了能在馬路上行駛的氫能汽車。
二、氫能源汽車優(yōu)點(diǎn)
氫是可以取代石油的燃料,其燃燒產(chǎn)物是水和少量氮氧化合物,對空氣污染很少。氫氣可以從電解水、煤的氣化中大量制取,而且不需要對汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行大的改裝,因此氫能汽車具有廣闊的應(yīng)用前景。推廣氫能汽車需要解決三個技術(shù)問題:大量制取廉價氫氣的方法,傳統(tǒng)的電解方法價格昂貴,且耗費(fèi)其他資源,無法推廣;解決氫氣的安全儲運(yùn)問題;解決汽車所需的高性能、廉價的氫供給系統(tǒng)。常見的供給系統(tǒng)有三種,氣管定時噴射式、低壓缸內(nèi)噴射式和高壓缸內(nèi)噴射式。隨著儲氫材料的研究進(jìn)展,可以為氫能汽車開辟全新的途徑?茖W(xué)家們研制的高效率氫燃料電池,更減小了氫氣損失和熱量散失。用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn),首先是干凈衛(wèi)生,氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水,不會污染環(huán)境,其次是氫氣在燃燒時比汽油的發(fā)熱量高。在1965年,外國的科學(xué)家們就已設(shè)計(jì)出了能在馬路上行駛的氫能汽車。我國也在1980年成功地造出了第一輛氫能汽車,可乘坐12人,貯存氫材料90公斤。氫能汽車行車路遠(yuǎn),使用的壽命長,最大的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境。
三、產(chǎn)業(yè)前景
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能源短缺、環(huán)境污染、全球氣候變化等等一系列問題令開發(fā)清潔、高效、安全和可持續(xù)的能源迫在眉睫,其中,氫能正在受到越來越多國家的重視。中國在氫能汽車研發(fā)領(lǐng)域取得重大突破,已成功開發(fā)出氫能燃料電池汽車性能樣車。此外,國內(nèi)研發(fā)的燃料電池汽車在整車操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均得到較大提高。國內(nèi)汽車企業(yè)還開發(fā)出100多種燃?xì)馄嚕?9個城市開展了推廣應(yīng)用;國內(nèi)自主研發(fā)的純電動汽車、混合動力汽車,也已開始示范運(yùn)行。
(二)環(huán)保問題與推廣問題
一般人認(rèn)為,以氫燃料為動力的汽車只會產(chǎn)生水,事實(shí)也的確是這樣,那為什么說氫燃料汽車并不環(huán)保呢?環(huán)球能源網(wǎng)認(rèn)為,我們必須從其生產(chǎn)原料上來分析,由于技術(shù)水平并不先進(jìn),以及考慮到成本等的問題,世界上很多國家的氫燃料的生產(chǎn)并不是以水為原料,而是以天然氣作為生產(chǎn)原料,先前講到了,如果要電解水取得氫氣,那需要很大的能量消耗,而且要生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當(dāng)?shù)臍淙剂,我們就需要大量的水資源,水同樣也是我們這個星球稀缺的資源,因?yàn)槲覀冞@里講到的水是淡水,而不是海水。而天然氣的貯存方式相對成熟得多,而且我們可以用并不算多的天然氣生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當(dāng)氫燃料。因此,作為氫燃料生產(chǎn)商來說,為了降低生產(chǎn)成本,他們寧愿選擇天然氣。問題就出在這里,天然氣也屬于化石能源的范疇,那么使用它就必定會產(chǎn)生大量的二氧化碳,從這個層面上來講,我們的氫能汽車并不環(huán)保。
除了從節(jié)能和環(huán)保的角度來分析氫能汽車的未來,我們還應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)層面來審視一下其發(fā)展現(xiàn)狀,如今我們很多的加油站都是以提供化石燃料為主,而沒有單獨(dú)提供氫能燃料的場所,如果我們要利用起的加油站,那么就必須修建大量的輸送管道,而且這樣做的前提是,氫能汽車的數(shù)量一定要達(dá)到一個合適的規(guī)模,數(shù)量過少的話,那修建輸送管道的成本就顯得有點(diǎn)高了。而如今,我們只能從一些新能源展會上才能看到氫燃料電池汽車的身影,大街上主要行駛的還是普通汽油驅(qū)動的汽車,即便是在巴西這樣的新能源汽車大國,其80%以上的汽車使用的也是乙醇,而非氫燃料電池。因此在可以預(yù)見的將來,我們還很難將氫燃料電池汽車推廣出去,至少在工藝上我們還不過關(guān)。
。ㄈ┗井a(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成
由于氫氣能源并非汽車用戶個體可輕易獲得,所以對能源的補(bǔ)給站建設(shè)顯得尤為重要。相應(yīng)地,通用汽車與殼牌氫能源公司在美國首都華盛頓聯(lián)合推出了全美第一個加氫加油站,為普通汽車提供加油服務(wù),并為燃料電池車加氫。
加氫設(shè)施與普通加油站內(nèi)的設(shè)施沒有太大區(qū)別,加氫過程與一般汽油車加油類似。加氫站面積比一般加油站大,由氫氣分離廠和加氣臺兩部分組成。氫氣分離廠內(nèi)設(shè)有氫氣分離罐,工程人員向罐內(nèi)輸入水,在電力的作用下,水便分離成氫氣和氧氣。分離出的氧氣通過管道向空中釋放,同時將氫氣收集在密封壓力罐內(nèi)加壓、儲存,再通過高壓管道為氫汽車加氫。 氫是易燃物,所以人們首先會想到加氫站和氫汽車的安全性。據(jù)專家介紹,加氫站內(nèi)的高壓罐和管道的壓力雖然高達(dá)5700大氣壓單位,但科研人員成功地解決了管道壓力問題,顧客加氫時絕對安全。氫汽車不以燃燒氫氣為動力,而是經(jīng)由汽車內(nèi)的燃料電池與氫氣反應(yīng),產(chǎn)生電流作為動力。
結(jié)論:
氫能源汽車開發(fā),涉及到許多技術(shù)領(lǐng)域,如能源、材料、物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣、自動控制、環(huán)保等,也涉及到相關(guān)企業(yè)、研究機(jī)關(guān)、大專院校,只有進(jìn)行協(xié)作,風(fēng)險共擔(dān)、成果共享,中國的氫能源汽車產(chǎn)業(yè)才可能獲得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)對確保中國能源安全、實(shí)現(xiàn)真正可持續(xù)發(fā)展的交通體系也有著至關(guān)重要的作用。中國汽車行業(yè)不必像發(fā)達(dá)國家那樣經(jīng)歷石油燃料時代發(fā)展的全過程,而正處在大力發(fā)展未來能源的黃金時機(jī),并將在推動全球氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中占據(jù)特殊地位。
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