氫的生產儲存及其在汽車行業中的應用綜述

化石燃料是溫室氣體排放量的重要組成部分。隨著對可再生能源和環保能源作為解決方案需求不斷增長，這些能源的來源也隨之增加。其中，氫被認為是化石燃料的潛在替代品。氫是地球上最豐富的元素之一，可以從多種來源中獲得，例如水、生物質、天然氣、乙醇等等。如果要用于燃料電池電動汽車或內燃機中，氫氣還需要經過生產、儲存和分配等階段。所有的這些步驟從技術、經濟以及環境的角度來看都是可行的。因此，本文研究的主要目的是評估氫氣作為流動資源從生產到最終使用的各個階段的可行性和影響。本文闡述了關于氫從源頭到使用途徑的一般性討論，包括對經濟活力和環境問題的影響性分析。此外，還介紹了目前需要更多研究人員以及政治決策者參與的主要挑戰和研究領域。

研究結果表明，氫氣生產技術需要更多的發展推動才能具有競爭力。其中具有最佳成效的生產方法是混合生產方法，其次是通過熱能和太陽能。氫氣輸送方式的可行性取決于高效儲存的可行性。儲存方面的主要困難是要獲得良好的體積密度。目前壓縮儲存的體積密度約為5.7%（重量百分比）。目前儲氫技術處于不同的發展階段，但并沒有達到完全符合要求的實驗結果。這是氫經濟可行性和交通運輸方面面臨的最棘手的難題，需要大量的關注。燃料電池還需要在系統的耐久性（目前的耐久性約為12萬公里）和成本方面取得更好的結果。

在內燃機應用中，HC和CO的排放量隨著富氫而降低。但是，當氫氣不足時，會增加NOx的產生。因此，內燃機的效率也有待提高。