氢的生产储存及其在汽车行业中的应用综述

化石燃料是温室气体排放量的重要组成部分。随着对可再生能源和环保能源作为解决方案需求不断增长，这些能源的来源也随之增加。其中，氢被认为是化石燃料的潜在替代品。氢是地球上最丰富的元素之一，可以从多种来源中获得，例如水、生物质、天然气、乙醇等等。如果要用于燃料电池电动汽车或内燃机中，氢气还需要经过生产、储存和分配等阶段。所有的这些步骤从技术、经济以及环境的角度来看都是可行的。因此，本文研究的主要目的是评估氢气作为流动资源从生产到最终使用的各个阶段的可行性和影响。本文阐述了关于氢从源头到使用途径的一般性讨论，包括对经济活力和环境问题的影响性分析。此外，还介绍了目前需要更多研究人员以及政治决策者参与的主要挑战和研究领域。

研究结果表明，氢气生产技术需要更多的发展推动才能具有竞争力。其中具有最佳成效的生产方法是混合生产方法，其次是通过热能和太阳能。氢气输送方式的可行性取决于高效储存的可行性。储存方面的主要困难是要获得良好的体积密度。目前压缩储存的体积密度约为5.7%（重量百分比）。目前储氢技术处于不同的发展阶段，但并没有达到完全符合要求的实验结果。这是氢经济可行性和交通运输方面面临的最棘手的难题，需要大量的关注。燃料电池还需要在系统的耐久性（目前的耐久性约为12万公里）和成本方面取得更好的结果。

在内燃机应用中，HC和CO的排放量随着富氢而降低。但是，当氢气不足时，会增加NOx的产生。因此，内燃机的效率也有待提高。