時間:2024-06-12 16:02:51來源:21ic電子網
氫能
氫是一種清潔且可持續的能源,可用于為車輛、建筑物和工業提供動力。根據市場估計和預測,與最新的技術發展相關,氫將越來越多地成為可再生能源,類似于太陽能和風能。如果單獨使用這種新型清潔能源,如果不與人工智能一起使用,其效率將不會那么高。事實上,得益于人工智能,許多關鍵因素可以得到改善,例如安全性、效率和舒適性,尤其是在汽車領域領域。可持續出行是一項全球挑戰,需要廣泛的承諾,但這種能源轉型必須盡可能快地將所有知識集中到新技術上,鼓勵公眾購買氫動力汽車。對這種新型能源的未來預測非常樂觀,從圖 1 中的圖表可以看出,氫燃料電池市場的全球份額預計將從 2022 年最初的 40 億美元達到 2032 年的近 400 億美元,每年增長約 26%。
氫是宇宙中最豐富、最輕的化學元素。與其他燃料相比,氫每單位質量所含的能量更多。不幸的是,氫的單位體積能量密度也較低,因此,要達到相同的能量需求,與其他燃料相比,需要更大體積的氫。
氫不是能源,而是能源載體。因此,它的運行與電力相關,而且非常清潔,因為使用氫不會產生溫室氣體或其他污染物質。實際上,它可以積累并隨后提供能量。燃料電池就是一個例子,它利用氫的化學反應發電,只產生水、熱量,最重要的是,電能作為副產品。
如今,全球一半的工業領域不適應電氣化;因此,需要化石燃料的有效替代品,其中之一就是清潔氫,也稱為綠氫。如果氫來自可再生、低碳能源,它就可能是清潔地球的重要組成部分。綠氫是一種通過特殊的零排放程序獲得的元素。該過程通過利用可再生能源產生的能量電解水來實現,結果是水分子分解成氫和氧。據估計,到 2050 年,70% 的氫氣將是綠色的,也就是說,來自可再生能源,而不像藍氫和灰氫,它們是通過使用化石燃料獲得的。
氫是宇宙中最豐富的元素,但在地球上,氫的生產采用各種方法和過程,包括化石燃料、天然氣、煤、水、核能、生物質、風能和太陽能。
電解過程
電解是一種利用電能強制化學反應的過程。它們是由溶液中所含離子與電流發生器的電極接觸時發生的氧化和還原現象引起的。根據以下化學反應,水電解可使分子斷裂,釋放出氫和氧。
該反應可以在稱為“電解池”的容器內進行。它由一個電流發生器(電堆或電池)組成,兩個金屬電極連接到該電流發生器,并浸入水和鹽的溶液中以促進電子通過。化學反應分為兩個次級反應:
· 還原反應在陰極(負極)發生,并產生氫氣。
· 氧化反應發生在陽極(正極),并產生氧氣。
產生的氫氣的體積是氧氣的兩倍,因為兩種氣體的化學計量比是 2:1。
當將氣體收集到試管中時,產生的氫氣量是氧氣量的兩倍。一旦將兩個電極連接到電池上,就可以觀察到氣體的產生。然后,如果收集到足夠量的氫氣并將一根點燃的火柴放在它附近,就會發生輕微爆炸,這是由于氫氣本身的燃燒。這個過程是可再生的,不會產生任何污染排放。在這種情況下,產生的氫氣是可再生的,是一種極好的、極其清潔的燃料,而且從它的燃燒中可以重新產生水。
大公司的舉措
為應對氫能技術未來的應用,許多汽車公司都致力于開發更高效、更便捷、更人人都能使用的氫能汽車。他們正在投資研發,以提高氫能汽車的性能和便利性,以便在不久的將來在用戶中得到更廣泛的應用。
例如,現代汽車致力于創造更可持續的未來。它無疑在向更可持續的出行方式轉型中發揮著主導作用。該公司正在投資研發汽車人工智能技術,包括自動駕駛、駕駛輔助和車隊管理。這些技術有可能使汽車更安全、更高效、更環保。
此外,現代汽車已在生產多種氫動力汽車,包括轎車、卡車和公共汽車。氫動力汽車是一種清潔且可持續的內燃機汽車替代品,因為它們不會排放溫室氣體。現代汽車正在投資減少污染、改善空氣質量和創造綠色空間的技術。該公司正在與其他公司和組織合作,開發創新解決方案,以應對我們這個時代的環境挑戰。這些項目的一個例子是循環制氫技術,將污染物轉化為清潔氫氣。這項技術可能對減少空氣污染產生重大影響。
氫動力汽車的生產仍是一項新興技術,但發展迅速,預計未來幾年銷量將以至少 26% 的年增長率增長。氫動力汽車產量的增長受到幾個關鍵因素的推動,例如人們對氣候變化的日益擔憂、能源成本的上升和政府的支持。與內燃機汽車和電池電動汽車 (BEV) 相比,氫動力汽車具有多項優勢。它們的續航里程比 BEV 更長,可以在幾分鐘內加滿燃料。此外,氫動力汽車的溫室氣體排放為零,使其成為一種更可持續的出行解決方案。
除了現代的 Nexo 之外,還有幾家公司生產氫動力汽車,并為這項新技術提供技術貢獻。例如,豐田已經在這個領域擁有豐富的經驗,并以“零排放,只有水滴”為口號,已經銷售了大量氫動力汽車:其新款 Mirai 就是明證,續航里程比第一代增加了 30%。寶馬也推出了自己的氫動力汽車,并將在未來幾年進一步擴大其汽車系列。
汽車公司正在投資研發以提高氫動力汽車的性能和便利性。目前,它們的價格仍高于內燃機汽車和純電動汽車;不過,各公司正在努力降低零部件成本。目前,氫動力汽車的自主性有限,但各公司正在努力提高燃料電池和氫氣罐的效率,始終把安全放在首位。一個越來越廣泛的加氫站網絡正在逐步建立。汽車公司堅信可持續出行是可能的,通過他們的研發承諾和戰略伙伴關系,他們正在幫助為所有人創造一個更清潔、更宜居的未來。
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