出品：科普中国
制作：山夕团队 唐媛
监制：中国科学院计算机网络信息中心
近日，中国重汽设计制造的氢动力码头牵引车正式下线，标志着国内首款氢燃料码头牵引车问世。这一能源技术革命，不仅实现了可再生资源对汽油的替代，而且为解决汽车尾气污染问题提供了有效的对策。
氢动力码头牵引车（图片来自网络）
氢能被视为最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向。
氢能源（图片来自网络）
理想能源
氢（H）是自然界存在的最普遍的元素，它大约构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上最广泛的物质。
作为一种理想的新能源，氢能源有它独特的特点：所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为汽油发热值的3倍。
氢能与常规能源的热值比较
氢本身无毒，与其他燃料相比，氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外，不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质。少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。
氢能源（图片来自网络）
氢能汽车
现在有两种氢能汽车，一种是全烧氢汽车，另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。
掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变，即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5％左右的汽车，平均热效率可提高15％，节约汽油30％左右。
氢能汽车（图片来自网络）
因此，近期多使用掺氢汽车，待氢气可以大量供应后，再推广全燃氢汽车。掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作，能改善整个发动机的燃烧状况。
氢能汽车结构（图片来自网络）
中国目前城市交通拥堵情况较严重，汽车发动机多处于部分负荷下运行，采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢（如合成氨生产）未能回收利用，倘若回收起来作为掺氢燃料，其经济效益和环境效益都是十分可观的。
氢能安全
对氢燃料电池车而言，氢的安全利用显得尤为重视。例如由于制造的缺陷，或者受到尖锐物体的撞击，储氢罐发生破裂；泄压装置的失灵导致严重泄漏，或者有火源时打开泄压装置；储氢罐产生不可察觉的裂纹，导致氢气的缓慢泄漏，或者储罐与输氢线路连接错误等。
氢燃烧（图片来自网络）
对此，通过更加严格的储氢罐制造标准和泄漏检测手段，或在氢气中加入气味剂，设计更加安全的输氢线路和更可靠的启动系统，能够避免危险或者将危险降低到最低程度。
“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。
本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。
