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| 編輯推薦： |
【适读人群】
本书适合氢能全产业链技术人员以及内燃机和燃料电池研发人员阅读使用，也可供车辆工程专业师生阅读参考。
【图书特色】
1. 本书是格拉茨工业大学团队的第4版德文专著，多次再版证明了本书的价值。
2. 本书内容涉及氢的制、储、运、用，是氢能在汽车工程中应用的全方位描述。
3. 本书中的应用包括了氢内燃机和燃料电池，两种氢能应用的技术路线均有描述，读者可以从中比较，开拓思路。双碳背景下，本书是汽车行业技术人员学习了解氢能源的很好选择。
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| 內容簡介： |
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《汽车工程中的氢：生产、存储与应用（原书第4版）》概述了氢的性质、生产、存储和应用的各个方面，其中重点是氢气存储的热力学原理及其在车辆技术和能源技术中的应用。本书参考格拉茨工业大学和HyCentA公司的研究项目，介绍了当前的技术水平。在此版本中，还增加了用于为电驱动器发电的燃料电池的相关内容。本书的内容还包括通过热解由甘油生产氢的方法，并增加了当前氢能在汽车中的最新应用——氢和甲烷混合物的内燃机以及材料、效率和二氧化碳排放问题的章节。
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| 關於作者： |
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同济大学汽车学院教授，博导，内燃机研究所所长，在内燃机行业浸淫多年，具有深厚的理论功底和丰富的项目及产业经验。
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| 目錄：
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译者的话
前言
公式符号、索引和缩写
第1章能源转型和氢经济………1
1.1概述………1
1.2动机………2
1.2.1人口、能源需求和资源………2
1.2.2排放（Emission）、排入（Immission）和健康………5
1.2.3温室效应、气候变暖和环境………6
1.3实施………8
1.3.1技术方法………8
1.3.2电动车辆………10
1.3.3奥地利的能源转型和氢经济………17
第2章发展历史………25
第3章基础知识………36
3.1形成形式………36
3.2热力学状态………36
3.3物质特性………40
3.4化学特性………45
3.4.1同位素………45
3.4.2原子自旋………46
3.4.3光谱线………48
3.5化学化合物………48
3.5.1氢化物………49
3.5.2含碳化合物………50
3.5.3氢分子的分解………50
3.6燃烧………51
3.6.1总反应方程式………52
3.6.2化学平衡………54
3.6.3反应动力学………56
第4章生产………57
4.1概述………57
4.2水的电解分解………58
4.2.1基础知识………58
4.2.2电解系统………63
4.2.3从动力到气体………70
4.3重整………72
4.3.1蒸汽重整………72
4.3.2部分氧化………74
4.3.3自热重整………75
4.4气化………75
4.5纯化………77
4.5.1原料的纯化………77
4.5.2终产品的纯化………78
4.6碳氢化合物的直接裂解………79
4.7水的化学分解………79
4.8生物的制造方法………82
4.8.1产氢的酶………82
4.8.2光解………82
4.8.3发酵………83
4.9氢作为副产品………84
4.9.1氯碱电解………84
4.9.2汽油重整………85
4.9.3乙烯生产………85
第5章存储和运输………86
5.1概述………86
5.2气态存储………90
5.2.1压缩和膨胀………91
5.2.2储罐系统和基础设施………92
5.3液态存储………96
5.3.1液化和压缩………97
5.3.2储罐系统和基础设施………99
5.4混合存储………105
5.5在物理的和化学的化合物中存储………106
5.5.1物理的和化学的吸附………107
5.5.2化学的吸附………107
第6章燃料电池………110
6.1燃料电池的原理和参数………111
6.2燃料电池的类型………118
6.3燃料电池的结构………125
6.3.1单个电池………125
6.3.2电堆………128
6.3.3燃料电池系统………128
6.4在汽车工程中的应用………137
6.4.1动力总成类型………137
6.4.2车辆………138
6.5其他应用………147
6.5.1便携式燃料电池………147
6.5.2固定式燃料电池………148
6.5.3水上用移动式燃料电池………150
6.5.4航空用移动式燃料电池………152
第7章内燃机………155
7.1内燃机中氢的相关物性………156
7.2分类和结构特征………158
7.3外部混合气形成的氢运行………162
7.4内部混合气形成或氢直接喷射………164
7.4.1氢直接喷射的燃烧特性………167
7.4.2充量分层………169
7.4.3燃烧控制………172
7.4.4采取自燃的燃烧………173
7.5氢发动机车辆………175
7.6使用氢和甲烷混合气的运行………185
7.6.1对燃烧的影响………189
7.6.2运行策略………193
7.6.3原型车的制造………194
第8章其他应用………201
8.1哈伯-博世工艺………201
8.2加氢精制………203
8.3加氢裂化………203
8.4费舍尔-特罗普施工艺………203
8.5甲醇生产………204
8.6半导体工业………205
8.7分析化学………205
8.8食品化学………205
8.9水处理………206
8.10金属的还原和处理………206
8.11焊接和切割………206
8.12能源工程和交通工程………207
第9章材料、法律和安全性………210
9.1材料………210
9.2法律和安全性………211
9.2.1欧盟相关条例和指导方针………212
9.2.2欧盟对于机动车的批准………216
9.2.3标准和技术规定………219
9.2.4车辆燃料容器上的火灾试验对比………220
9.2.5氢应用试验台架………221
9.2.6在HyCentA的安全性………226
参考文献………231
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| 內容試閱：
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非常高兴的是，自2008年第1版以来，本书已修订并增补至第4版。这一方面表明了人们对氢这个主题的持续兴趣，另一方面，这本书的概念方案获得了成功，可以对氢这个主题进行尽可能全面的概述，并详细介绍当前的发展，特别是在汽车工程领域。本书所有章节中的内容已进行了更新，尤其是在燃料电池中使用氢的主题已得到扩展和深化。
鉴于日益严重的环境负担和全球日益增长的能源需求，氢已成为化石燃料的无污染替代品。尤其是，遏制气候变化的方法通过能量转移和氢经济为脱碳愿景提供了新的动力。
格拉茨工业大学的内燃机和热力学研究所对于内燃机中氢气的燃烧过程优化方面拥有多年经验。在建立必要的测试台基础设施的过程中，必须解决有关材料选择、安全装置、气体供应等方面的问题。在与MAGNA公司和OMV公司的合作中，共同的兴趣产生了创建一个专门研究氢主题的研究设施的想法，这得到了一些来自科学和工业界的合作伙伴的支持，由此产生的倡议得到了公共部门的持续支持。因此，2005年在格拉茨工业大学校园里成立了由HyCentA研究公司运营的奥地利个氢研究和输送中心HyCentA（Hydrogen Center Austria）。
为了将研究和测试的经验融入教学中，2007年，格拉茨工业大学首次开设了以氢为主题的课程。在准备教学资料的过程中，产生了将这些资料装订成书公开出版的动力。这本教学参考书以氢的应用热力学及其在燃料电池和内燃机中的应用为重点，为了更全面地介绍氢的主题，书中除介绍性和历史性评论外，还包括有关氢的生产、存储和分配以及标准化、法律和安全性的章节。
这本书是在众多专家的帮助下完成的，这些专家阅读和更正了书中的部分文字，或者通过建议为丰富内容做出了贡献。在此对所有人表示衷心的感谢，特别是格拉茨工业大学内燃机和热力学研究所以及HyCentA研究公司的工作人员。
我们感谢出版商友好的、高效的和称职的支持。
本书第1章和第4章由Klell和新进入作者团队的Trattner撰写，第6章主要由Trattner撰写，第7章主要由Eichlseder撰写，其余由Klell撰写。
我们希望本书第4版也能得到爱好者和专家的好评，并希望学生和工程师可以在实践中将其作为有用的辅助工具。
作者
2017年10月于格拉茨
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