氫燃料的發(fā)熱值高達(dá) 142.351kJ/kg,是汽油發(fā)熱量的 3 倍 ,燃燒特性好,點(diǎn)燃快,與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃性范圍,并且燃點(diǎn)高,燃燒速度更快。從能源轉(zhuǎn)化效率來(lái)看,氫燃料電池的能源轉(zhuǎn)化率能超過(guò) 60%,遠(yuǎn)內(nèi)燃機(jī) 30% - 35% 的能源轉(zhuǎn)化率。這種的能源特性,使得氫燃料在眾多能源選項(xiàng)中脫穎而出。
此外,氫燃料還可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。在第十四屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上,中國(guó)航發(fā)集團(tuán)研發(fā)的 燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),展示了氫燃料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。通過(guò)系列化發(fā)展,該發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)可適用于支線客機(jī)、直升機(jī)、無(wú)人機(jī)等。
氫燃料在電力領(lǐng)域的應(yīng)用,主要通過(guò)燃料電池或氫氣輪機(jī)將氫能轉(zhuǎn)化為電能,為家庭、企業(yè)等提供清潔電力。在分布式能源系統(tǒng)中,氫燃料電池可以作為備用電源或立電源,確保在電網(wǎng)故障或停電時(shí),仍能為用戶提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
此外,氫燃料還可以與可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能)結(jié)合,解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問(wèn)題。在風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電充足時(shí),利用多余的電能電解水制氫,將氫儲(chǔ)存起來(lái);在能源需求高峰或可再生能源發(fā)電不足時(shí),再通過(guò)氫燃料電池發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的穩(wěn)定供應(yīng)。
目前,氫燃料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本都較高。制取氫氣的方法,如電解水制氫,需要消耗大量的電能,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對(duì)較低,但會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。高壓儲(chǔ)存氫氣需要昂貴的設(shè)備,運(yùn)輸過(guò)程中也需要特殊的管道或車(chē)輛,這進(jìn)一步增加了氫燃料的成本。
氫氣具有易燃、易爆的特性,其小點(diǎn)火能低,爆炸極限范圍寬,這使得氫燃料在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了保障氫燃料的安全使用,需要制定嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和措施,包括設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝和維護(hù),以及人員的培訓(xùn)和操作規(guī)范等。