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汽车新动力--水分解制氢技术研究 
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页 数:48
字 数:15898
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  汽车新动力--水分解制氢技术研究    

 摘要:氢气是一种众所周知的清洁能源。本文将进行探讨如何实现水分解制取氢气,以及对收集到的氢气的储存、运输、使用。我们通过太阳能资源进行电解水来获取氢气,为了在短时间内高效的获取更多的氢气,我们寻找了很多很多的催化剂,并在其中选取最佳的进行介绍与分析。为了更好的储存、运输氢气,我们提出一种类似于三明治的夹心模型,这样可以避免氢气与氧气发生逆反应,从而规避了发生爆炸的危险。接着我们又讲述了对氢气如何加以使用,以及与其它能源之间的比较,突出氢能源的优越性。在这过程中我们利用质子交换膜技术让氢燃料电池汽车的量产成为可能。最后,我们还隆重的介绍了奔驰和丰田的氢燃料汽车发展情况及未来的规划。本文主要目前汽车世界中比较火爆的新能源汽车的介绍和对未来的展望。本文旨在对新能源汽车技术发展的肯定,以及对未来发展的祝愿。
关键词: 太阳能;水分解;氢气;氢能源汽车
 
New Car Engine--Decomposition of Water To Hydrogen
Abstract: Hydrogen is a well-known clean energy source. In this paper, we will discuss how to make hydrogen from water decomposition, and the storage, transportation and use of the collected hydrogen. We electrolysis of water through the solar energy resources to obtain hydrogen, in order to efficiently in a short time for more hydrogen, we are looking for a lot of a lot of catalyst, and select the best in it are introduced and analyzed. In order to better hydrogen storage and transport, we put forward a kind of similar to the sandwich layer model, so that we can avoid the adverse reaction of hydrogen and oxygen, so as to avoid the risk of explosion. Then we talked about how hydrogen is used, and compared with other energy sources, to highlight the advantages of hydrogen energy. In the process, we use proton exchange membrane technology to make hydrogen fuel cell vehicle mass production possible. Finally, we also introduce the development of hydrogen fuel vehicles and future plans of Mercedes-Benz and Toyota. This paper is mainly about the introduction of the new energy vehicles in the automobile world and the outlook for the future. This paper aims at the affirmation of the development of new energy automobile technology and the wish for future development.
Keywords: The Solar Energy,Water Decomposition,Hydrogen,Hydrogen Vehicle
 
 
 
目    录
第一章 绪论 1
1.1 本文研究的意义 1
1.2 汽车燃料的现状 1
1.3 汽车燃料的发展趋势 2
第二章  如何实现水分解制氢. 3
2.1 催化剂的选用 4
2.2 对氢气的收集处理 5
第三章  氢燃料在汽车动力系统中的运用 8
3.1 氢气的燃烧做功 8
3.2 水循环再利用 9
3.3  氢燃料与其它燃料的对比 10
3.4  氢燃料的缺陷 11
第四章 水动力汽车的实例分析 13
4.1 全新奔驰Enter-G-Force概念车 13
4.2  丰田水素汽车 15
第五章 总结 17
致 谢 18
参考文献 19
 
第一章 绪论
1.1本文研究的意义
近几年,温室效应、厄尔尼诺、PM2.5等字眼常常进入我们的眼帘。说明我们在经济迅速腾飞之后,终于缓过神来,注意环境保护了。由于我们在享受汽车带来的便利的同时,也在不间断的破坏生态环境。因此,我们要想保护好环境,首先我们得对汽车技术进行换代升级,淘汰一批技术落后、不利于环境健康发展的产品,例如:汽车空调的制冷剂的换代升级,汽车燃油系统化油器的淘汰......汽车对于环境来说最大的危害莫过于汽车尾气的排放,汽车除了一氧化碳()、碳氢化合物()、氮氧化物()、悬浮颗粒物()等有害物质外,还有温室效应的罪魁祸首二氧化碳()。我国为了保证国民未来的生活质量,制定了一系列的汽车尾气年检的排放标准,正就要求我们必须对进一步技术升级,以符合汽车的国五标准,甚至是国六。对汽车的环保升级,最重要的部分就是发动机部分。世界各大汽车生产商对汽车的燃油喷射系统进行多次改良换代,技术也越加的成熟,但是目前的汽油机和柴油机所燃烧的产物不可避免的会产生污染物,随着环保标准越来越严厉,终究有一天我们无法做到环保与汽车动力性两全。这时候,电动汽车的孕育而生,但是电动汽车存在充电时间长、续航里程短的问题。那为什么我们不可以试一试换一种清洁能源的内燃机了,比如氢气。氢气与氧气燃烧释放能量做功,生成的是水,中间并没有其他物质产生,绝对无污染。而且我们居住的地球有70%的面积被水覆盖,水资源丰富,并且燃烧生成的水我们可以重复循环利用。因此,本文进行了对水分解制氢技术的探讨,看其是否能成为汽车新动力。
1.2汽车燃料的现状
冷战之后,世界的石油价格持续上涨,世界气候环境越来越差,保护环境,减少汽车污染已经成为世界各国的共识。现代汽车已经由原来的单一内燃机发展为内燃机、电动机、混合动力等多形式的发动机。内燃机燃料也在原来的汽油、柴油的基础上增添了乙醇汽油、天然气等新型汽车燃料,新型燃料的加入极大的减轻了汽车尾气的排放污染。但是,石油与天然气终归是不可再生资源,如果不加节制利用,终会有枯竭的那一天的。我曾看过一篇亿鼎博手机版我国不可再生资源储量的新闻报道,我国现有的可采集使用的石油总量仅为130亿-160亿吨,而天然气的最终可采资源量就更少了,仅为10万亿立方-15万亿立方。单单的从总量上来看,似乎我们的还有许多的资源可以挥霍,但是我们要明白我国汽车保有量是巨大的,位列世界前列,换一种更加直观的数字给大家来了解一下,我们的石油储量仅够我们使用20年,也就是说我们必须在20年内寻找出石油的替代者。而目前最有机会、最有可能代替石油的是电能。面前市面上的电动汽车也是层出不穷,国外最为出名的便是美国的特斯拉,亿鼎博手机版的比亚迪在电动汽车方面也是越加成熟,蔚来电动汽车也是我们亿鼎博手机版豪华汽车的骄傲。不过,从现在的能源情况来说,电能的获得大多还是来自不可再生资源煤炭的燃烧,人类还是没有摆脱不可再生资源的束缚。在核电、风力发电、潮汐能、太阳能等清洁能源完全顶替不可再生资源发电之前,电动汽车的动力归根结底还是来源不可再生资源。同时,电动汽车的每次充电时间少则几个小时,多则一天,而续航里程约300公里左右,这极大的限制了我们的出行范围。正因为如此,便有了既有内燃机又有电动机的混合动力汽车。并且由于电动汽车存在着高压电,这对我们今后的维修保养提高了难度,这需要一批高技术人才,同时增加了施工人员的危险系数。所以我在想为什么我们不可以换一种更加清洁的燃料作内燃机的燃料呢?比如氢气,它是一种非常清洁的能源。
1.3汽车燃料的发展趋势
1886年1月29日,世界公认的第一辆汽车诞生了,至今已逾百年,汽车从原先的单缸三轮汽车发展为现代化汽车。汽车百年的发展之路是挑战与机遇并存的。原始的汽车采用单一生产,生产率低,制造成本高,只能接受私人定制,无法让平常人家享受到汽车所带来的便利,这时候福特的流水线孕育儿生,T型车进入千家万户,使美国成为世界上第一个车轮上的国 家。20世纪的第一次石油危机爆发,欧美国家的加油站天天挤满了排队加油的车辆,素以省油经济的日本车因此大卖,同时也推动着汽车发动机技术革命的发展。世界各国的汽车生产制造商都在寻找在不影响车辆动力性的情况下,更加经济环保的新型发动机,随之化油器被淘汰,各式各样的喷油器技术登台亮相。随着国家的环保标准越来越严格,各大汽车生产商的研究机构开始寻找零污染排放的清洁能源汽车。从目前汽车的发展趋势,一种是无人驾驶技术,而另一种就是新能源汽车。在新能源汽车领域,有两大发展趋势,一个是现在为大家所熟知的电动汽车,而另一个是尚处于研究试验阶段的氢能源汽车。氢能源汽车又包含两个方面,一方面是氢能源与电能结合的氢电池汽车,而另一方面是以氢气作燃料的内燃机汽车。前者确切地说应当归纳入电动汽车,真正的氢能源汽车应该属于用氢气来替代石油、天然气等不可再生资源的内燃机车辆。从目前的发展状况来看,电动汽车发展处于领先地位,但是我相信随着氢能源技术的发展,终将有一天会和电动汽车并驾齐驱,甚至于超过电动汽车。未来汽车动力的发展趋势是:以石油与天然气等不可再生资源作为燃料的汽车终将被淘汰掉,而电动汽车和氢能源汽车将顶起整片汽车动力的广阔天空。这一天需要我们去等待,但是并不会让我们盼望的太久。说不定几年之后,使用石油和天然气的内燃机汽车,将被作为古董收入汽车博物馆,成为汽车发展历史上的一个曾经。
参考文献
[1]徐令予,《徐令予:华人女科学家取得人工光合作用制氢技术突破》[J],观察者网,2017.02
[2]水心泉,《氢燃料汽车的成本》[J],知乎网 2016.07
[3]江 俊,《石墨烯“三明治”:让制氢储氢更方便》[J],《自然?通讯》(Nature Communications),中国科学技术大学,2017.07
[4]Diego,《氢燃料电池如何工作》[J],台湾燃料电池资讯网,2016.05
[5]凯文 布里斯,《奔驰的氢燃料汽车靠谱吗》,太平洋汽车网,2014.02
[6]王海峰,《日本丰田水素车、奔驰水燃料汽车是怎么一回事》,氢的传奇,2017.08
[7]程奕之,《传统汽车VS氢燃料汽车》[J],知乎网,2017.04
[8]卢琛钰,《带你亿鼎博手机版饱受争议的氢燃料汽车》[J],CNEV新能源汽车网,2017.09
 
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