氢能带来可持续的能源安全吗

时间：2022-04-01 19:38:35来源：

早在 1999 年，通用汽车公司的氢燃料电池先驱拜伦·麦考密克就创造了“能源安全”这个词，他说：“甚至可能存在战争与和平问题。”他是多么正确，如果有时间将注意力集中在对可持续能源的迫切需求上，就是这样。

除燃料电池外，发展氢内燃机的趋势缓慢但不断增长。JCB 通过其在氢燃料内燃机方面的工作证明了这一点，而丰田也在探索与汽车发动机相同的概念。

当然，过去曾尝试使用进气口喷射汽油发动机，但在为雾化液体燃料设计的发动机中燃烧氢气的容积效率较差，这意味着比功率(bhp/升)和排放量大大降低。特制燃烧室中的直接喷射和高压缩比改变了这一点，这就是 JCB 和丰田在最新发动机和电子硬件方面取得成功的原因。

也就是说，有很多杰出的工程师和科学家在可持续能源领域工作，他们认为电池是比氢更好的电力存储解决方案。他们指出，可持续发电，然后从中制造氢气，然后消耗能量来压缩它，然后再将更多的能量输送到车辆上的过程远低于简单地发电并将其储存在电池中的效率。

不过，可以通过使用高差电解而不是机械泵来压缩氢气，从而改善该过程的一个环节中的能量方程。传统的电解槽在相对较低的压力下生产氢气，但“高输出压力”设计(本田于 2010 年首次测试)已被用于在 300 巴压力下填充燃料电池汽车的压缩氢气罐。现在它能够以 700 bar 的压力填充它们，这是使用氢燃料电池达到与传统汽车相当的续航里程所需的压力。

除了提高能源效率外，还有运营优势。在现有的加氢站零售装置中，13% 的维护时间花在机械压缩机上，这一开销可以从方程式中消除。

对氢气作为家用气体的兴趣正在增加，英国正在进行试验以评估用 20% 氢气稀释天然气的可行性。在第 26 次缔约方会议上，政府宣布了格拉斯哥附近的 Whitelee 项目，该项目将产生和储存足够的绿色氢气，每天为从格拉斯哥到爱丁堡的 225 辆公共汽车提供动力。氢气将由苏格兰电力怀特利风电场产生，并由 ITM Power 生产的英国迄今为止最大的电解槽转化为氢气。

鉴于氢的主要优势之一也是通过将其转化为氢来存储非高峰期产生的能量，Whitelee 项目应该展示一种可持续能源的方法，这种方法在过去二十年中一直在讨论，但迄今为止需要一种成为可行的现实的真正动力。今天对能源安全的迫切需求可能就是它。

充电更快：很酷的想法

美国福特公司正与普渡大学的一个研究团队合作开发一种冷却快速充电电缆，以实现快速充电时间与加满汽油或柴油所需的时间一致。电缆冷却剂不仅仅是液体冷却，而是从液体“相变”为蒸汽，显着增加了带走的热量。不过，该项目仍处于早期阶段，原型测试要两年左右才能开始。