氢能是一种高质量的二次能源,它是由氢气的氧化作用产生的。鉴于其制取方便、高效、环保、应用广泛、可促进碳减排、优化能源结构等特点,世界各国都纷纷出台了有关氢能的政策。
氢是如何被发现的?
15世纪末,欧洲化学家们在寻找水的起源时发现了氢的存在。随之在18世纪后期英国科学家卡文迪许在易燃空气的实验过程中证明了氢氧结合燃烧后只产生水。在相同时期,被称为“现代化学之父”的安东尼拉瓦锡通过对水成分的分析,确定了水是由氢和氧结合组成,并正式提出了氢这一元素名称,在那之前氢一直被称作易燃空气。由于氢气在地球中的储备非常充足,密度小,且具有高度反应性,许多科学家都对氢气的应用进行了深入研究,其结果,法国发明家利用氢气密度相对较小的特性,制造了第一个氢气球,但当时由于技术限制,氢气还无法被用作燃料。
氢是如何被开发为能源使用的?
1839年英国皇家协会的威廉罗伯特格罗夫根据水电解的原理提出了逆向使用氢氧结合发电的想法,基于这一想法,成功研发出了世界第一个安全环保的氢燃料电池。其后1939年剑桥大学的弗朗西斯贝肯将氢燃料电池安装到叉车上并成功的进行了试驾。1950年奥地利科学家卡尔柯德施首次成功开发出氢燃料电池车。
图片世界上第一辆氢燃料电池车
大约在同一时期,德国汽车制造商奔驰宣布成功研发出氢燃料电池客车,随后在1999年奔驰发布装有小型燃料电池系统的小型汽车。
图片第一辆奔驰燃料系统汽车
日本在氢燃料电池车的研发历史中也写下了浓墨重彩的一笔。尽管比美国和欧洲的起步稍晚,但丰田在经历几款车的设置后发布了全球第二个量产氢燃料电池车,当前日本正根据氢能经济蓝图,开发各种氢能运输工具,例如轿车、卡车、公共汽车、叉车等等。
图片丰田氢燃料电池车
其他国家氢能发展及其现状是什么?
氢能可广泛用于航天、交通运输、工业、商业建筑等领域,但是其最广泛的应用是以氢能为基础的氢燃料电池车。
图片美国氢能发展规划
图片日本氢能发展规划
图片欧洲氢能发展规划
全球气候变暖和环境污染的问题日益严重,氢能是最理想化的清洁能源,也是当下最有发展潜力的可再生资源。历经技术迭代升级,氢能的发展已在世界范围内受到了高度重视,也被中国列入未来能源重要发展路线之一。