各大汽车公司加紧对氢燃料汽车的研发

氢气成本低且效率高,在能源日益显现不足和燃油汽车造类生存环境极大污染的今天,以氢燃料作为汽车燃料的呼声不断出现,日益高涨。世界四大汽车公司,美国的通用公司和福特公司,日本的丰田公司,德国的戴姆勒—奔驰公司,都在加快研制氢燃料汽车的步伐。汽车要使用氢燃料作为动力,其关键技术环节有两个,一是贮氨技术,二是燃料电池技术。目前,燃料电池技术已经成技,因此氢气在汽车上的贮存技术已经成为发展氢燃料汽车的关键。传统的贮氢方法有两种,一种是采用压缩贮氢的方式,用高压钢瓶(氢气瓶)来贮存氢气;钢瓶贮存氢气的容积很小,即使加压到l50个大气压,瓶里所装氢气的质量还不到氢气瓶质量的1%,而且还有爆炸的危险。另一种是采用液氢贮氢的方式,将气态氢降温到-253℃变为液体进行贮存;氢气液化的费用非常昂贵,它几乎相当于三分之一液氢的成本;而且,液氢的贮存容形异常庞大(占去汽车内的有限空间),需要极好的绝热装置来隔热,才能防止液态氢不会沸腾汽化而避免浪费。以上诸多的原因,使得以氢气作为汽车动力燃料的应用一直都遇到很大的困难。尽管近年来,人们在不断开发利用贮氢合金来贮存氢气,但高性能的贮氢材料一直是人们寻求的目标。 碳纳米管出现后,人们在不断探讨碳纳米管用于贮氢的可能性。最近的研究结果表明,这一技术的实际应用可望在不久的将来得以实现。1999年,美国国家再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)和IBM公司首次测试了碳纳米管吸附氢气的能力(贮存氢气的能力)、并发现,碳纳米管吸附氢气的能力随着管径的增大而提高。在一个大气压和室温下,锂和钾化学掺杂的碳纳米管的吸氢能力分别提高到对20wt%和14wt%,它们远远超过了6.5wt%的贮氢技术指标。这些研究结果证明,用单壁碳钢术管不需高压就可贮存高密度的氢气,并由此可望解决氢燃料汽车所要求的能够工作在室温下的低气压,高容量贮氢技术难题。

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