随着燃料电池汽车产业的发展,其上游氢能产业也得到了迅速的发展,但氢能产业目前还面临着生产、运输和供氢基础设施缺乏等问题,其中氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗性能中占有很大比重。本文主要讨论氢气运输的几种方式及安全性,分析影响运氢方式的选择因素和未来发展趋势。高压氢气运输分为集装格和长管拖车两类,其中,集装格由多个40L的、压力为15Mpa的高压储氢钢瓶组成,运输较为灵活,适用于需求量小的加氢站;液氢的体积能量密度为·L-1,是15Mpa压力下氢气的。液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至21K液化,再装入隔温的槽罐车中运输,目前商用的槽罐车容量约为65m3,可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。气态管道直径约~、压力范围为1~3Mpa,每小时流量约310~8900kg氢气,目前该类管道总长度已超过16000km,主要分布在美国、加拿大和欧洲等地,其投资成本较天然气管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术,由内层和外层两个等截面同心套管构成,且两个管套中间抽成真空状态,防止内管内液氢的温度扩散。在冶金工业中,氢气主要用作还原气,以便将金属氧化物还原成金属。重庆氢燃料电池加氢工厂
近年来,我国氢能燃料电池技术整体上取得了长足的发展,社会各界都看好氢能与燃料电池的市场前景,但能不能商业化推广,与其产业链完善度、技术成熟度、成本等都息息相关。电堆是燃料电池系统的动力,目前我国电堆生产能力薄弱,主要是因为研发电堆的科技投入比较少,电堆的寿命及可靠性还存在问题,完善提高还需时间,需要投入大量研发。寿命试验一项就需要多次验证,资金花费很大,而目前的投入还远远不够。只有性能、可靠性和稳定性达到相当高的水平,产品成熟了才能投入市场。江苏加氢站维护一般的氢气集装格都有连接钢瓶的气体管道, 能够铺设大规模氢气管道进行氢气输送。
氢气的作用有哪些?氢气作为一种情结能源,它的作用很丰富,并且相比较其他能源来说更有优越性。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高,1千克氢燃烧产生的热量相当于3千克汽油或4.5千克焦炭的发热量。氢气可以通过多种方式得到,良性循环的作用下无害、清洁。氢气从哪里可以取出?氢气的来源很丰富,我们日常生活中经常使用的水就可以作为氢气的来源,储量丰富并且价格低廉的水,通过光分解可制得氢;氢气燃烧之后生成水,实现一种良性的循环,无害而又分清洁。另外,也可以利用工业制作氢气,我们可以用化石燃料、化工副产物、来自生物的甲醇甲烷以及利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解都可以获得氢气。
如同其他所有车辆一样,每次出车前驾驶人员都需要对燃料电池电动汽车进行必要的日常检查,主要包括巡视车辆四周环境及车辆外观、车辆灯光是否正常、车窗车玻璃及各反光镜状态是否正常、胎压是否正常、制动片状态是否正常、燃料电池运行状态是否正常以及车辆余氢及余电数等基本车况信息。另外,货运车的货厢以及乘用车的座位是否清洁,是否有异常也必须检查。除以上常规检查,对于燃料电池运营车辆,运营驾驶员还需要在出车前对燃料电池电动汽车上裸露在外的供氢系统部件做目视检查,主要包括目测高压储氢瓶表面是否有损伤,连接管路和主要接口是否完,以及氢系统框架是否有裂缝、变形等异常现象。另外,在管路供氢状态下使用肥皂水或检漏液检查氢系统的气密性,主要包括加注接口、加注口压力表、主电磁阀、减压阀、安全阀、放空阀及各接头等,用于提前发现和防止由于设备原因导致氢气轻微泄漏事故的发生。每次行驶完毕,驾驶员需要对车况做复检,主要包括:车辆外观是否正常,车辆供氢系统的外露管路及接口是否正常,氢系统的框架结构是否正常,货运车的货厢及乘用车内是否有异常的人或物体遗留下来等,确认是否影响到车辆的停放安全。国内氢能产业取得了一些突破,但仍有大量关键技术、零部件依赖国外。
电解产生的绿色氢的价格正趋向于接近灰氢,灰色氢是由碳氢化合物产生的,在二氧化碳排放方面,灰色氢并不是对传统燃料的改进。气候变化问题不易解决,但势在必行我们需要解决方法,而且要快!在应对气候变化方面,个人和投资者正在向监管机构和企业发起挑战。越来越多的公司制定了激进的脱碳目标,而扩大可再生能源发电并不能达到目的。晚上没有太阳,风电场的产量也不稳定。绿色氢能可以扩大可再生能源的贡献:被储存更长的时间;运输到不能产生可再生能源的地方以及被使用。与其他可再生能源相比,氢能有的脱碳功能目前,全球40%的二氧化碳排放来自电力生产,但随着可再生能源的持续增长。氢气的燃烧产物又是水,一旦利用太阳能从水中制取氢气的技术得以突破,氢气就将成为用不尽的能源。江苏加氢站维护
运氢主要方式包括气氢拖车、液氢槽车、管道运输。重庆氢燃料电池加氢工厂
氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质和隔膜四部分组成,结构与一般的电池基本相同,不同的是后者的活性物质贮存在电池内部,导致电池的容量受限。而燃料电池的阳极和阴极本身并不包含活性物质,只作为催化元件使用,所以原则上只要氢气和氧气不断输入,氢燃料电池就能持续发电。原理方面,氢气和氧气分别从外部输入氢燃料电池的阳极和阴极,阳极的氢气经过催化剂作用,生成氢离子和电子,失去电子的氢离子穿过隔膜终到达阴极,其化学方程式为H2=2H++2e-,氢离子到达阴极后,与阴极的氧气和电子重新结合为水,其化学方程式为2H++1/2O2+2e-=H2O,整个过程的总反应为H2+1/2O2=H2O。重庆氢燃料电池加氢工厂
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