氢燃料发动机的燃料用途

　　用于车辆燃料用途的氢气，其随车储存的方法须符合规定、占体积小、容易添加等要求。主要实用方法有：液氢储存、金属氢化物储存、有机液态储存等。

　　液态氢

　　氢气在某个值的压力和温度下呈液态，常压时液态氢的密度是气态氢的 845 倍，占体积小。液氢的体积能量密度高，其单位热值约为汽油的 3 倍。与金属氢化物储存等其它方法相比，液氢储存时自身的质量较轻。液氢的添加和计量与传统液态燃料相似，液氢的这些特点有利于车用燃料的储存要求。

　　但是，液氢对储存容器的绝热和稳定性设计要求很高。液氢与环境温度相差很大，蒸发损失及将气态氢经高压低温变成液态氢损失使氢液的成本较大，难于大量建立供给站及在民用车辆上应用。

　　金属氢化物储氢

　　所谓金属氢化物储氢，是先将特别金属与氢反应生成金属氢化物，使用时再加热金属氢化物释放氢供作燃料。研究应用的储氢金属或合金主要有钛系、稀土系、镁系等。

　　金属氢化物的储氢密度接近液态氢，适合于随车燃料储存的要求。金属氢化物储氢的另一优点是氢原子在合金中储存及释放使用过程时不易爆炸。奔驰汽车公司生产的以汽油和氢气共同作燃料的小轿车就是用钛铁合金氢化物为贮氢箱。

　　金属氢化物储氢的缺点是储氢合金性能的衰减。随着反复的使用，储氢合金内部累积应变引起塑性变形或损坏;金属中与氢亲合力小的元素在反应过程中游离减少;原料气体中的杂质会积存在金属氢化物内;这些都使金属变质，其储氢和放氢能力下降。

　　有机液体储氢

　　这种储氢方法利用催化装置把氢寄存于苯、甲苯、甲基环己烷等有机物液体里，氢在这些有机物液体中可被储存和运输。使用氢燃料时，以催化脱氢装置把氢从有机物液体中脱离出来，而有机物液体脱氢后可再利用。

　　有机物液体储氢的方法在储存及运输时成本低，储氢量与金属氢化物相似，储氢剂可循环使用。但有机物液体加氢及脱氢反应会消耗较多能量，并需要理想的催化剂。

　　甲醇重整生成氢

　　上述方法所储的氢较多用于氢燃料电池，供电动车的马达电源用。对于发动机驱动的“氢燃料汽车”，可直接用甲醇重整等方法获得氢。常压、高温状态时，甲醇等醇类在催化剂作用下能生成氢。甲醇可以从玉米、甘蔗等植物秸杆或煤炭等矿物中制取，甲醇重整生成的氢较纯。

　　因为是在高温状态下生成的氢，氢气中混有蒸发成分，所以氢燃料不是单纯的“气态”，而是类似于雾化汽油的“汽态”。氢燃料的这种状态有利于供给传统燃料发动机使用。