氢能历史

氢能历史1.1氢元素发现在化学史上，人们把氢元素的发现，主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许（Cavendish，H.1731-1810）。但早在16世纪，瑞士著名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生；17世纪时，比利时著名的医疗化学派学者海尔蒙特（vanHelmont，J.B.1579-1644）曾偶然接触过这种气体，但没有把它离析、收集起来；波义耳虽偶然收集过这种气体，但并未进行研究。他们只知道它可燃，此外就很少了解；1700年，法国药剂师勒梅里（Lemery，N.1645-1715）在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。第一个对氢气进行收集并认真研究的卡文迪许，但卡文迪许对氢气的认识并不正确，他认为水是一种元素而氢则是含有过多燃素的水。直到1782年，拉瓦锡明确提出水并非元素而是化合物。1787年，他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“Hydrogen”（氢），意思是“产生水的”，并确认它是一种元素。1.2氢内燃机氢作为内燃机的燃料并是人类最近的发明。在内燃机中使用氢气已有相当长的历史。人类历史上第一款氢气内燃机的历史可以上溯到1807年，瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制成了单缸氢气内燃机。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。该项发明在1807年1月30日获得法国专利，这是第一个关于汽车产品的专利。但由于受当时的技术水平所限，制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂，氢气内燃机于是被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没”。早在十九世纪中期，人们就开始对使用氢气作为内燃机燃料产生了兴趣。1841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。1852年，慕尼黑的宫廷钟表技师制成一台用氢气-空气混合气体工作的内燃机。里卡多和Burstoll对氢气内燃机进行认真研究，二人花了整整二十年，对氢内燃机作了系统认真的研究。他们首先认为只要改变氢气的供应量，就能使氢内燃机在任何负载下工作。使用稀薄状态下的混合气体时，氢内燃机的指示效率比汽油机高。他们还发现，当混合气接近理论混合比时，即使压缩比很小，也会出现提前爆燃的现象，破坏内燃机的正常工作。在氢内燃机的历史上，德国一直占有很重要的地位。德国的RudolphErren尝试在氢内燃机中采用内部混气的方式。在他的研究工作中，穿过内燃机的冷水套的管道，氢气被一些小喷嘴直接喷入气缸内进行混合。氢喷入的质量和时间由燃料分配器控制，这种方案可以用任何燃料或是采用双燃料的方式让发动机工作。他还提出氢氧内燃机构想，并据此设计了实验，用到潜艇上。德国的奔驰公司开发组建的氢动力车队是世界首个用氢气作为内燃机燃料的车队，该车队在柏林已经试运行多年。氢气输送管道，加氢站也是最先在德国兴建的。现在，空中客车公司德国分部，奔驰航空公司也都正在努力开发装备氢动力内燃机的空中飞机。德国的其他汽车公司如宝马等都在大力发展氢动力汽车。1.3氢燃料电池1839年葛洛夫(WilliamGrove)证实燃料电池的运作原理，开启了了燃料电池研究的序幕。1950培根(FrancisBacon)公开示范一组燃料电池的操作.。到1950年代后期美国太空总署(NASA)决定用碱性燃料电池为其太空计划的动力源.。并在60年代后期至70年代早期将碱性燃料电池被送上月球测试。1970年代燃料电池概念被扩大应用,其他类型燃料电池陆续面世，如磷酸(PhosphoricAcid),溶融碳酸盐型(MoltenCarbonate),固体氧化剂(SolidOxide),质子交换膜(ProtonExchangeMembrane)等。到70年代后期人们开始考虑用燃料电池作为固定发电机的能源同时氢能经济的概念开始出现.。80年代后期多种燃料电池汽车被公开示范.90年代后期小型燃料电池取代蓄电池的可行性得到证实。进入21世纪，在面对环境污染等危机下，氢能燃料电池快速发展，并且更多成型的氢燃料电池汽车正开始走向市场。