当前位置: 内燃机 >> 内燃机资源 >> 在蒸汽时代被石油淹没的氢气,200多年后
年,亨利·卡文迪许在英国判明,发现了氢元素。不过那时候盛行“燃素学说”,只证明了水不是元素,并未将这一可燃气体命名。直到年,法国科学家拉瓦锡用天平打破了燃素理论,才确定了可燃气体和氧一样,都是元素,而水是化合物。年,拉瓦锡用“氢”来命名这种可燃气体。
人类历史上第一款氢气内燃机可以追溯到年瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制造的单缸氢气内燃机,他把氢气充进气缸,氢气在气缸内燃烧最终推动活塞往复运动。这项发明在年1月30日获得了法国专利,也是第一个关于汽车产品的专利。
19世纪中期,人们就开始对使用氢气作为内燃机燃料产生了兴趣。年英国颁发了第一个用氢气和氧气的混合气体工作的内燃机专利证书。由于当时的技术水平不够发达,制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂的多,于是氢气内燃机被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没”了。
年,英国工程师弗朗西斯·托马斯·培根制造了培根电池,这是第一台实用的5kW氢空气燃料电池,也是首次开发具有实用价值的氢-氧燃料电池,它将空气和燃料通过电化学反应直接转化成电力,用于为焊接机提供动力。
其实氢燃料电池最早是应用在航空航天领域,20世纪60年代初期,燃料电池首次应用于宇宙飞船的空间电源,年美国通用公司将PEM燃料电池应用于双子星计划。年,氢化物压缩机诞生。氢能源时代即将到来,氢燃料电池车逐渐推广使用。年,第一个氢燃料电池供电的机车出现在VAL-尔省、加拿大魁北克省。
然而20世纪末期至21世纪初期,因技术成本问题,氢能源技术的发展陷入了停滞……直到年日本燃料电池技术的突破,再加上石油、煤炭等一次能源的储量逐渐减少导致能源紧缺,各国构建“氢能社会”的愿景才又被重拾,氢能源也重新受到重视。
年,丰田发布了首款氢燃料电池汽车Mirai。而后氢燃料电池在高速列车上也得到了应用,全球首辆氢燃料电池火车在年年底开始在德国的“布克斯泰胡德-布雷梅尔弗尔德-不来梅港-库克斯港”一线投入运行。
从全球范围来看,氢能已经在燃料电池汽车、通信基站、家庭热电联供固定电站、大型发电站、加氢站等领域得到很好应用。目前,全球氢气年产量约为万吨,其中76%以天然气为原料,剩余部分几乎都以煤炭为原料,电解法制氢仅占1%。
正是因为氢能具有不可比拟的优越性,它才会被一次次地搬上历史舞台。尽管如此,从氢元素被命名至今多年的发展,人们对氢气的制造与使用仍然没有十分的把握。未来,人们对氢能的利用依旧存在挑战!