氫能壓縮比

① 新人求教，一個關於氫氣發動機的問題

進入21世紀，國際上汽車能源多元化趨向愈演愈烈，這是一方面能源消耗大國，面臨著以石油為主體的能源經濟爭奇巨大壓力，越來越顯示出世界上無法擺脫石油帶來的競爭升級戰；另一方面，各種替代能源，各具優缺點和不成熟性，致使它們各顯神通這只能花相當時間段的考驗，才能逐步形成主導形態，但氫能源，無論從那一方面思考，都具有可持續發展的優勢。

近來，氫氣發動機汽車的熱度明顯上升，它既是清潔能源應用的一個好契機，同時人們看好的是，和燃料電池電動汽車，使用氫氣有著同根同源的關系，在氫能源社會建設工程方面，是一個非常合適的過渡，從而分別於汽車進入一個新能源的汽車時代。

氫氣發動機的應用BMW算是開路先鋒。BMW的750HL，5升汽缸發動機轎車上，開發出汽油和氫氣需用發動機轎車，這屬於第5代的產品。BMW在2000年漢諾威世博會上，有15輛750hL轎車作交通等，令人耳目一新。

這證明：氫汽發動機汽車從原理上實用是可行的，液態氫的燃料可以在汽車上應用；即使使用雙燃料的油箱，也不會影響到汽車的正常應用，開起來一樣方便；在汽車製造方面的進一步改進，對氫氣發動機的批量應用，前景非常的好。

750hL氫氣發動機只是在原型的汽油機上改進的，發動機的排量，缸徑，行程，壓縮比都沒有什麼變動，只是在發動機上安裝第二套供氣管路，氫氣是利用儲氫罐的壓力，被送到發動機上。在此過程中，很重要的是使液態氫的氣流化過程。所以在發動機外面要加濃一個熱交換器，使氫汽化並加熱，經過動力調節，而生成混合可燃氣體的。

輸入氫氣的核心部件是電磁閥及相應的電子單元，是由Bosch公司研製供應，藉以控制電磁閥的頻率和峰值，保持技術應用要求的開閉度和點火特性。

當前，750HL發動機在使用汽油和氫汽時，性能上有差距，當排當在5379cm3V12發動機，燃用汽油時，功率為240KW，加速100Km/h，只需6.8秒，最高車速250Km/h；而燃用氫氣時，功率為150KW，加速時間9.6秒，最高車速226Km/h，百十里耗氫氣40L，一次充氣140L，可行駛350Km。當前BMW對下一代氫氣發動機的效率和比功率正在繼續的挖潛工作中。

接著BMW選擇了迪拜，布魯塞爾、米蘭，東京和洛杉磯作為「BMW清潔能源巡四之旅」的城市，反映很好。BMW表示，到2020年BMW將會有50%車種採用氫氣發動機，近日，750hL在中國科技館展示，氫動力再次駛入中國。

令人驚奇的是，在2003年，日本馬自達汽車公司，推出裝在新型的Renesis轉子發動機的Rx-8跑車上，應用的是氫燃料。馬自達公司稱，這種車系列將盡快批量生產。

當前，對氫燃料製造。加註、儲存，提到重要的議事日程，成為國際社會普遍關注問題。氫的製造通常有兩種辦法，一種是利用煤炭、石油、天然氣提取炭氫化合物；一種是直接利用水製取。我國「973」計劃項目中，有利用太陽能進行規模製氫的基礎研究，目前已在西安交通大學正式啟動。近來，武漢工業大學原校長素潤章提出，利用我國豐富的水電資源，以電解水制氫，可以達到制氫成本與汽油成本大體相當，達到低成本，規模化制氫要求，目前已開展試點工作。

目前，氫的儲存方法，最簡單的是使用高壓氫氣瓶，但體積太大，能在大客車上應用，而更先進的辦法是應用含太合金板製成的儲氫箱，用以儲存液態氫。BMW研製一種較實用的儲氫箱，強度很高，結構很像保溫瓶，箱體由兩層隔熱板製成，中間抽點空，並常有防撞裝置和高受熱時，少量的自動排出裝置，而最先進的儲氫是一種利用納米碳素纖維求儲存氫氣，正在加速研製中。

BMW聯合慕尼里機場速立氫氣汽車加註試驗站。對高壓氫氣瓶的中注，給MAN大容加註氫氣只需8分鍾，但對液態氫加註機，難度大，液氫溫度為-253℃，如果用手去合乎，會凍傷的，所以安裝一種智能機器手，代替人工加註，加註時間一般4分鍾，由於在廣闊露天，泄漏一點氫氣很快飛散，不會引起大暴炸。

我國也十分重視氫能源的研究與開發工作。2003年11月中國和歐盟共同簽署了「氫經濟國際合作夥伴計劃（IPHE）」。今年4月份，在上海舉辦「中國發展氫燃料汽車戰略國際研討會」，這是由上海社會科院和BMW聯合舉辦的。5月份，由科技部、科協、國際能源協會，在北京聯合舉辦「第二屆國際氫能源論壇」。還計劃舉辦「中美氫能發展高級研討會」，中德舉辦「中德可再生交通合作指導委員會會議」等活動。我國的氫能源研發已和國際廣泛合作和接軌。科技部負責人表示：氫作為21世紀最具發展潛力的清潔能源，中國絕不能落後，既要桑求國際的合作，又要走中國國情的路子，可以說中國已在一些氫能源研究開發及應用示範項目上，取得了一些關鍵技術上的顯著進展。

中國氫能源經濟的發展，可能分階段推進：

第一：應用並布署氫燃料站和氫燃汽車，開發散布式供氫系統；

第二：對氫燃料實行大規模化製作，使進入商品化運作和供應渠道，建設地區性氫能網路；

第三：利用並部署可再生資源和核能的氫生產，建設和啟用管道網等氫能基礎設施；

第四：氫能應用不僅在運輸方面，在居民生活領域上也佔主導地位，氫能成為與電同等重要的終端使用能源。

由此可見，中國已經推開了氫能走向社會可持續發展機遇之窗，我們開辟屬於中國汽車產業及社會新能源的天空

② 氫能源致命缺點

1、國內對於氫能源的研發以及推廣都尚在起步階段，而之前氫能源試用車發生泄漏引起爆炸，所以就沒有在家用領域繼續推廣。不過在公交車上的應用開展順利，部分地區已經在道路使用了。
2、氫能源的提取本身也要來源於其他地方。比如消耗電能電解水產生，或者從其他氣體反應而來。這當中消耗的電能或產生的其他有害氣體並不少，綜合來看性價比很低且優點存在風險。
3、儲存氫氣條件嚴苛。由於氫氣的分子機構，導致它不像其他氣體那樣容易被壓縮。通過管道運輸，這又是一筆巨額成本。
4、續航不夠。加氫站的人說車輛每次加滿氫氣，理論上可以達到300公里的續航，但是實際上只能開到170-200公里。

氫能源不能在家用車領域推廣的原因還有加氫站的數量問題，加氫站的建設成本遠高於加油站或充電站。純電動汽車在國內以及發展多年，中長途的出行依然繞不開充電問題。何況國內的加氫站非常有限，只適用於在固定路線，因此我們國內先施行氫能源的公交車。

③ 寫出乙醇和氫氣燃燒的化學方程式,分析以甲醇,氫氣為燃料的優缺點

化學方程：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
氫氣
優點：第一,資源豐富、以水為原料；第二,燃燒時放出的熱量多；第三,燃燒產物是水,無毒、無污染,且可以循環使用.所以,氫氣被稱作綠色能源.
缺點：盡管氫能已在一些國家進行了探索性的使用,但這種綠色能源並沒有被普通使用,這是由於氫能屬於二次能源,需要藉助別的能源來製取,加之生產成本高,經濟上也劃不來,所以尚不能普及.
甲醇
優點：
甲醇的燃燒特性有兩大特點：一是極佳的冷卻作用,可以降低發動機溫度,不致過熱；二是極高的抗爆能力,能夠在高於優質汽油所容許的壓力下燃燒而不會爆震.這正適合高壓縮比、高性能的發動機.充分發揮其高辛烷值的作用,輸出更大的功率.
甲醇的優點是燃燒徹底、揮發性低,所排放的碳氫化合物、氧化氮和一氧化碳等有害氣體少
甲醇是液體燃料,儲存、保管、充加、攜帶都很方便,可以利用現有的汽油的儲存、保管、充加網路,而且還可以利用地方性的小型甲醇生產體系來供應甲醇、甲醇有比氫氣更高的比能量.甲醇充加速度快,不需要特殊的安全裝置,只要燃料箱有足夠的容量,FCEV的行駛里程就可以大大延長.
甲醇可以用天然氣和有機物生產,擺脫了對石油的依賴.甲醇不易燃燒,不會發生燃燒與爆炸的危險,安全性好.
甲醇的重整技術較成熟,重整時溫度較低（