氢能源汽车的工作原理是通过氢分子与氧分子的燃烧产生热能和水。氢燃料电池则是利用液态氢与空气中的氧结合来发电,从而推动汽车、提供家庭或工业用电或作为手机电池。尽管原理简单,但实际的氢燃料提炼过程非常复杂,能耗也很高。
与氢燃料电池车不同,氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。它们直接燃烧氢,不使用其他燃料或产生水蒸气排出。然而,这些车的问题是氢燃料很快耗尽,只能行驶数英里。
传统储氢方法有两种:一种是利用高压钢瓶(氢气瓶)储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,且存在爆炸风险;另一种是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。
近年来,一种新型简便的储氢方法应运而生,即利用储氢合金(金属氢化物)储存氢气。在一定温度和压力条件下,一些金属能够大量“吸收”氢气,生成金属氢化物并释放热量。储氢合金的储氢能力很强,单位体积的储氢密度是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金是固体,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,因此是一种理想的储氢方法。
燃料电池有以下几种主要类型: