氫,作為宇宙中豐富的元素,構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的約 75%。在地球上,雖然氫氣單質(zhì)在大氣中含量,但化合態(tài)的氫廣泛存在于水和碳水化合物等物質(zhì)中。氫燃料,通常指液態(tài)氫燃料,是一種清潔能源,燃燒產(chǎn)物只有水,不會產(chǎn)生灰渣和廢氣,對環(huán)境十分友好。
在交通領(lǐng)域,氫燃料電池汽車正逐漸嶄露頭角。與傳統(tǒng)燃油汽車相比,氫燃料電池汽車能夠提供相當(dāng)?shù)睦m(xù)航里程,同時加氫時間相對較短,為用戶帶來便利。以豐田和現(xiàn)代為代表的氫燃料電池汽車,已經(jīng)在市場上得到了一定程度的推廣。
在工業(yè)領(lǐng)域,氫燃料同樣有著廣闊的應(yīng)用前景。它可以用于發(fā)電、供熱等,為工廠提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)。在一些對能源純度和穩(wěn)定性要求較高的工業(yè)生產(chǎn)過程中,如電子芯片制造、金屬冶煉等,氫燃料的優(yōu)勢尤為明顯。
此外,氫燃料還可以與可再生能源(如太陽能、風(fēng)能)結(jié)合,解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題。在風(fēng)能、太陽能發(fā)電充足時,利用多余的電能電解水制氫,將氫儲存起來;在能源需求高峰或可再生能源發(fā)電不足時,再通過氫燃料電池發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的穩(wěn)定供應(yīng)。
目前,氫燃料的生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸成本都較高。制取氫氣的方法,如電解水制氫,需要消耗大量的電能,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對較低,但會產(chǎn)生一定的碳排放,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。高壓儲存氫氣需要昂貴的設(shè)備,運(yùn)輸過程中也需要特殊的管道或車輛,這進(jìn)一步增加了氫燃料的成本。
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,氫燃料電池汽車具有零排放、加氫時間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點(diǎn),如豐田 Mirai、現(xiàn)代 Nexo 等車型已在市場上得到一定應(yīng)用。 船舶:氫燃料電池可作為船舶的動力源,為船舶提供推進(jìn)動力。相比傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī),氫燃料電池能顯著降低船舶的污染物排放,減少對海洋環(huán)境的污染,有助于實(shí)現(xiàn)航運(yùn)業(yè)的綠色發(fā)展。