氢气和 CNG 车辆的比较：效率、安全性和可持续性
氢气和压缩天然气 （CNG） 汽车都被认为是汽油和柴油动力汽车的更清洁替代品。虽然这两种燃料都可以减少排放，但它们在能源效率、基础设施、储存和环境影响方面有所不同。1. 燃料特性和能量密度氢气和 CNG 具有不同的化学成分，影响它们的能量输出和储存要求。因素氢CNG（甲烷）化学式H₂ CH₄ 能量密度 （MJ/kg）~120 兆焦耳/千克 ~50 兆焦耳/千克 储存压力~10,000 磅/平方英寸 ~3,600 磅/平方英寸 燃烧副产物水蒸气 （H₂O） CO₂ + H₂O 1.氢气每公斤具有更高的能量密度但需要更高的储存压力。2.CNG 更易于储存和运使其更容易获得。2. 车辆性能和效率氢气和 CNG 汽车都使用内燃机 （ICE） 或燃料电池，但它们的效率各不相同。氢能汽车燃料电池氢能汽车 （FCEV） 将氢气转化为电能，提供比内燃机更高的效率。 氢内燃机汽车的工作原理与汽油发动机类似，但需要改进的燃油喷射系统。 加速和功率可与汽油车相媲美，运行平稳安静。 CNG 车辆CNG 发动机类似于汽油发动机，使用火花点火进行燃烧。 与柴油相比，扭矩输出较低，但加速更平稳。燃油经济性优于汽油，但低于氢燃料。3. 安全考虑氢气和 CNG 都需要高压储存，但氢气带来了独特的挑战。安全系数氢压缩天然气储存压力更高 （~10,000 psi） 下限 （~3,600 psi） 泄漏风险更高（小分子容易逃逸） 降低 可燃性范围4%–75% 5%–15% 点火温度~700°C ~540°C 由于分子尺寸小，氢气更容易泄漏，需要专门的密封材料。CNG 更容易安全储存，着火风险更低。 4. 基础设施和加油可用性基础设施在燃料采用方面起着至关重要的作用。氢能基础设施有限的加油站，主要位于发达地区。 绿色氢气的生产成本高。需要专门的管道和储罐。 CNG 基础设施更广泛的加油站，尤其是在印度、欧洲和北美。 更轻松地与现有天然气网络集成。 与氢气相比，生产成本更低 5. 环境影响这两种燃料都可以减少排放，但氢气的碳排放量接近于零。因素氢压缩天然气二氧化碳排放量无（如果使用绿色氢气） 低于汽油/柴油 NOₓ 排放极小 低 可持续性需要可再生氢生产 可以使用沼气衍生的 CNG 绿色氢气（通过电解生产）是无碳的，但当今大多数氢气来自排放二氧化碳的天然气重整。 CNG 仍然排放 CO₂，但明显低于汽油或柴油。 氢气和 CNG 车辆都为化石燃料提供了更清洁的替代品，但由于更好的基础设施、更低的成本和更容易的储存，CNG 目前更实用。氢气具有更高的效率和零排放，但需要在加氢网络和生产技术方面进行大量投资。来源：气瓶设计的小工程师
