氫的生產(chǎn)儲(chǔ)存及其在汽車行業(yè)中的應(yīng)用綜述

化石燃料是溫室氣體排放量的重要組成部分。隨著對(duì)可再生能源和環(huán)保能源作為解決方案需求不斷增長(zhǎng)，這些能源的來源也隨之增加。其中，氫被認(rèn)為是化石燃料的潛在替代品。氫是地球上最豐富的元素之一，可以從多種來源中獲得，例如水、生物質(zhì)、天然氣、乙醇等等。如果要用于燃料電池電動(dòng)汽車或內(nèi)燃機(jī)中，氫氣還需要經(jīng)過生產(chǎn)、儲(chǔ)存和分配等階段。所有的這些步驟從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境的角度來看都是可行的。因此，本文研究的主要目的是評(píng)估氫氣作為流動(dòng)資源從生產(chǎn)到最終使用的各個(gè)階段的可行性和影響。本文闡述了關(guān)于氫從源頭到使用途徑的一般性討論，包括對(duì)經(jīng)濟(jì)活力和環(huán)境問題的影響性分析。此外，還介紹了目前需要更多研究人員以及政治決策者參與的主要挑戰(zhàn)和研究領(lǐng)域。

研究結(jié)果表明，氫氣生產(chǎn)技術(shù)需要更多的發(fā)展推動(dòng)才能具有競(jìng)爭(zhēng)力。其中具有最佳成效的生產(chǎn)方法是混合生產(chǎn)方法，其次是通過熱能和太陽(yáng)能。氫氣輸送方式的可行性取決于高效儲(chǔ)存的可行性。儲(chǔ)存方面的主要困難是要獲得良好的體積密度。目前壓縮儲(chǔ)存的體積密度約為5.7%（重量百分比）。目前儲(chǔ)氫技術(shù)處于不同的發(fā)展階段，但并沒有達(dá)到完全符合要求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這是氫經(jīng)濟(jì)可行性和交通運(yùn)輸方面面臨的最棘手的難題，需要大量的關(guān)注。燃料電池還需要在系統(tǒng)的耐久性（目前的耐久性約為12萬(wàn)公里）和成本方面取得更好的結(jié)果。

在內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用中，HC和CO的排放量隨著富氫而降低。但是，當(dāng)氫氣不足時(shí)，會(huì)增加NOx的產(chǎn)生。因此，內(nèi)燃機(jī)的效率也有待提高。