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氫動力汽車是使用氫燃料作為動力的車輛。這類車輛把氫的化學能轉換為機械能,或者是通過燃燒的內燃機中的氫,或通過在燃料電池中的反應來運行電動機。使用氫為能源的最大好處是它能跟空氣中的,產生水蒸氣排出,有效減少了其他燃油的汽車造成的空氣污染問題。廣泛使用氫助長交通是在提議中的氫經濟的一個關鍵因素。除了汽車,高速火車巴士潛水艇火箭已經在不同形式使用氫。

所以分為兩種,氫內燃汽車(HICEV),HICEV一般內燃機為基礎改良而成是以內燃機燃燒氫氣(通常透過分解甲烷電解水取得)及空氣中的產生動力,推動的汽車,要實現並不困難,困難之處在於如何降低成本及達至安全,以及安全地解決氫氣供應、儲存的問題後才可以推出市場。而氫燃料電池汽車(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力,再以電力推動電動機,由電動機推動車輛[1]

目錄

氫燃料電池動力

1960年代後期,Roger E. Billings製造了燃料電池的原型。

三個發展障礙

在燃料電池氫汽車的發展主要有三個障礙。

首先,氫的密度很低,就算燃料以液態形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶,在那些空間能夠儲存能量十分有限,而氫汽車比起其他汽車就十分受限。而氫氣也不應該大量外溢到大氣層中,不然可能會破壞臭氧層。有些研究已經用特別結晶體來儲存氫在較高密度的環境中,而且更安全。

另外一種方法是不儲存氫分子,而使用氫重組器來從傳統燃料如甲烷汽油乙醇,提取氫。很多環保分子對此想法不感興趣,因為它依賴了化石燃料。可是,這是有效的重組程序,而且避免了儲存及運送氫的難題。使用重組過的汽油或乙醇來推動燃料電池,不但幾乎無空氣污染問題,能量轉換效率也比內燃機高(可有效減少二氧化碳排放)。

其次,製造在氫汽車提供電力可靠燃料電池,耗資頗高。科學家努力研究令燃料電池的成本儘量便宜,同時又有足夠硬度以抵受撞擊和震動這些汽車的基本問題。燃料電池的設計大都脆弱,故不能在那些情況下保存。加上很多設計都需要稀有物如作為催化劑,令工作更順暢,而催化劑可能污染氫的純淨度,不利氫的提供。

第三個問題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取,因此引起能量的流失(因為從其他能源到氫又回到能量的轉換並非百分百有效)。

過去常被討論的方案是發展新的核反應堆,提供高溫及電能,電解高溫水蒸氣的效率較高;但是新的核反應堆必許滿足「無核廢料問題」及「不維持就停止反應」的基本條件,而且目前核電已經缺乏經濟效應。

加拿大 Solar Hydrogen Energy Corporation 公司於2004年展示直接從太陽和水,透過金屬的催化劑,產生了氫的方法。這或能使從太陽能轉成氫有一個便宜、直接、清潔的途徑[2]

視頻

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參考文獻

  1. 氫動力汽車的缺點是什麼 ,太平洋汽車網,2018-11-23
  2. 為什麼氫動力汽車還沒有成為主流? ,好看視頻,2018-12-7