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。单从运输方面的成本来看,以液氢运输成本,管道运输。北京工业氢气的制取
制氢环节主要包括电解水制氢、煤制氢、天然气制氢、生物质制氢、光解制氢、热化学制氢、工业副产氢等方式。电解水制氢是未来重要发展方向。电解水制氢 有制取过程无污染物和温室气体排放、氢气纯度高等优势。从制取成本看,化石能源制氢约10元/kg,工业副产氢约21元/kg,电解水制氢约30元/kg。受成本因素影响,目前全球约96%的氢气来源于化石能源制氢和工业副产氢,有约4%的氢气来源于电解水。2018年,中国年氢气产量约2100万吨,占全球总产量的比例超过30%,是世界氢气生产国,其中电解水制氢占约5%。随着可再生能源规模化发展和能源互联网建设日趋完善,电解水制氢已逐步成为各国能源科技创新和产业支持的焦点。电价是制约电制氢发展的关键。目前电价占电制氢总成本比重约为85%,按电制氢电价约0.4~0.6元/kWh计算,我国电制氢成本约30~40元/kg。当电价降低到0.1元/kWh时,电制氢成本可下降至10元/kg与化石能源制氢价格相当。目前各地发展氢能产业,其中氢气主要来源于化石能源制氢和工业副产氢。新疆工业氢气推荐在冶金工业中,氢气主要用作还原气,以便将金属氧化物还原成金属。
运氢主要方式包括气氢拖车、液氢槽车、管道运输。目前国外以液氢槽车和管道运输为主,国内绝部分采用气氢拖车运输并建有少量氢气管道。国内气氢拖车运输发展非常成熟,设计制造技术已达到国际先进水平;液氢槽车运输在我国应用于航天领域,尚不允许民用领域开展液氢公路运输,但长期来看液氢槽车将取代气氢拖车成为主要运氢方式;管道运输仍处于试点示范阶段,我国氢气管道里程约400km,占比不到全球总规模的8%, 代表性的口径氢气管道有济源-洛阳(25km)、巴陵-长岭(43km)等。受运输技术及成本限制,短期内氢能消纳以就近消纳为主,难以实现远距离运输消纳。
氢气在常温常压下为无色、无嗅、无毒、易燃性气体,氢气在自然界中存在的同位素有:氕气、氘气、氚气。在空气中的极限是,引燃温度只有400℃,火焰颜色为蓝色。氢气是一种很难液化的气体,在1amt下,氢气在℃液化成液氢;℃时固化为固态氢。目前工业上氢气的制造主要有水电解制氢气、甲醇裂解制氢气、天然气裂解制氢气、氨分解制氢气等几种制造方式。氢的贮运有四种方式可供选择,即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。氢气主要用钢瓶、钢瓶组成的瓶组和氢气管束槽车运输。氢气是世界上已知的轻的气体,它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为。所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。灌好的氢气乳胶气球,往往过一夜就飞不起来了,这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔。氢气的应用氢气在石油化工行业石油加氢工艺中有用途氢气用作清洁燃料,氢的燃烧产物是水,对环境不产生任何污染。管道氢气运输的成本主要包括管道建设费用折旧与摊销、直接运行维护费用、管理费及氢气压缩成本等。
氢气是目前已知的世界上轻的气体,化学式为H2。氢气是一种可燃烧的气体,燃烧热度大效率高,此外氢气的用处也十分普遍。氢气用量大的是作为一种关键的原油化工原料,用以生产合成氨、甲醇以及原油炼制过程的加氢反应。此外,在电子工业、冶金工业、食品工业、浮法玻璃、精巧有机合成、航空航天工业等领域也有应用。由于氢气的需求量十分大,所以氢气的制取方式的选取也就较为主要!究竟什么样的氢气的制取方式更适合?什么样的氢气的制取方式经济成本更具优势呢?常规氢气的制取方式分成两大类,一种是实验室制取氢气,一种是工业制取氢气。我们先来明白一下实验室制取氢气的方式。实验室制取氢气的方式一种化学原料是金属,一般是锌和铁,凡是金属活动性在氢气前面的金属,都可用来制取氢气。实验室里制取较多的氢气时,常用启普发生器。凡是运用块状固体(不溶于水的)跟液体反应,反应时不需加热,且生成的气体难溶于水,都可采用启普发生器展开。启普发生器由球形漏斗,器皿和导气管三大部分组成。采用时扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到器皿的底部,再升高到中部跟锌粒触及而时有发生反应,产生的氢气从导气管放出。不须时关闭导气管上的活塞。100kg以上的氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。新疆生产工业氢气平均价格
液态氢是一种能燃料,可供发射火箭、宇宙飞船使用。北京工业氢气的制取
氢气可像天然气那样直接用于发动机,它燃烧后生成水,不排放CO、HC、CO2,是非常干净的燃料。氢气的分子量为2,是轻的元素,密度很小,沸点为℃,自燃点为400℃。氢气用作汽车能源的主要优点。来源非常丰富。氢是宇宙中含量丰富的元素之一。氢可由水电解而成,水的资源极其丰富。也可以以天然气、煤、硫化氢为原料制取。污染很少。氢气燃料是不含碳的燃料,废气中的主要成分是氢燃烧后的生成物H2O、空气中的N2、燃烧后空气中剩余的O2以及在高温下生成的NOx。没有汽油车及柴油车所排出的令人困扰的CO、HC以及微粒、铅、硫等有害物质,不会诱发光化学烟雾,也没有导致地球温室效应的CO2。热效率高。氢的火焰传播速度比汽油高许多,氢是气态燃料,混合气形成质量好、分配均匀,加之火焰传播速度高,允许采用较稀的混合气;氢的自燃温度比汽油高,抗爆性好,允许有较高的压缩比,使得燃烧热效率较高,燃料消耗率较低。北京工业氢气的制取