与站内制氢相对应的是站外制氢。氢气在化工厂、制氢厂经过净化并压缩后,通过长管拖车运输或管道输送至加氢站,加氢站内只设置氢气存储、压缩、加注设施。国内目前运营的加氢站以站外制氢、长管拖车运输为主。氢气运输成本与氢源距离密切相关,一般而言,气氢的运输半径以小于 150km 为宜,液氢的运输半径可达 500~700km。长管拖车运输氢气量为 250~460kg/车,液氢运量为360~4300kg/车,液氢运输提高了运输效率,目前在美、日等国运用较多。由于氢气的特殊性,管道输氢受距离、城乡规划、沿途地质条件等影响,一般在化工园区等小范围内采用,其一次投资成本高。氢气可用于汽车、飞机、轮船、火箭等领域,其中目前主要、前景广阔的应用场景是氢燃料电池车。湖北氢燃料汽车加氢气
从氢燃料电池车的市场应用来看,丰田是早研发氢燃料电池的车企之一,其在2014年推出了全球量产氢燃料电池车——丰田Mirai,并于2015年进入欧洲和美国市场,该车的累计销量已经超过一万台。从国内市场来看,目前在售的氢燃料电池车有长安深蓝SL03、上汽通MAXUS MIFA氢、上汽通MAXUS EUNIQ和上汽通MAXUS V80新能源这四款,这些车型的售价普遍在30万元以上,市场销量不算乐观。加上目前国内的加氢站等基础设施还不够普及,在短期内,氢燃料电池车的推广仍存在较难度。湖北氢燃料汽车加氢气氢气还是一种理想的燃料。氢气的资源非常丰富,水就是氢的仓库。
现在农药和化肥的滥用产生环境污染、土壤破坏以及食品安全问题。由于氢气的安全性以及氢气水使用的经济性和方便性,使氢气在农业生产上的应用前景将十分广阔。种子萌发:研究发现,氢气可以促进冬黑麦种子的萌发速率,氢水处理可以促进苜蓿等植物种子的萌发。花期调控:玫瑰等植物在氢水处理后改变花期的现象。提高抗逆性:氢水可提高水稻、拟南芥以及苜蓿等植物的抗盐碱、干旱等逆境的能力。提高病虫害抗性:氢气可以调节许多植物受体蛋白基因的表达,其中就包含与抗病虫害相关的植物水杨酸和茉莉酸。使用氢水浇灌、喷灌的农作物将可能提高农作物的病虫害抗性。提高农产品品质:使用氢水浇灌的农作物,更加香甜可口。减少化肥的使用:由于氢气可调节植物如生长素、细胞分裂素等的作用,氢水处理往往可以促进植物的生长,从而可以减少化肥的使用。农作物产品保鲜:由于氢气的抗氧化特性,使用氢气或氢气与其它气体的混合气体可能将有助于农作物产品的保鲜。以富氢水或氢气熏蒸的方式,处理农林牧副渔等相关作物或生物,能增加其产量,改善其品质,同时还具有降低农药和化肥使用的潜力。此外,用富氢水养猪能降低猪腹泻的发病率。
电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,反应过程就能连续进行。工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正氢离子和电子。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上。氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。多种储存方式各有利弊氢燃料以何种形态装载汽车上是个大问题,安全性能、能源密度等都是评价其性能的重要指标。氢气也是重要的化工原料。
氢气用作汽车能源的主要问题成本高。地球上氢气储量固然丰富,但以目前的技术,制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢,是目前工业上主要的生产氢气的方法,如果用这种方法制取氢气,再把氢气用作汽车燃料,从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带,能量密度低的缺点很突出,如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程,则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍;这对解决必要的行驶里程相当困难;液态储带要求-253℃的低温,需要采用隔热的油箱,且有蒸发损失,成本很高;金属氢化物储带(即气态氢在200~250个大气压下与某种金属化合,形成几毫米大小的固体金属氢化物,把这种金属氢化物带在汽车上,使用时将其加热分解,释放出氢气供内燃机燃烧,剩余金属可再次与氢气化合,循环使用)方式进展较大,似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高,但其密度很小,在气缸中将挤占相当一部分容积,影响空气量,反过来也影响了氢气量。此外,氢的单位质量热值虽然高,但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。氢气也是重要的化工原料。如可以利用氢气来制造氨,并进一步制造化肥。内蒙古氢燃料汽车加氢
氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不,飞艇现多用氦气填充)。湖北氢燃料汽车加氢气
在化学工业中,氢气是合成氨、甲醇等的主要原料之一;在炼油工业中,氢气被范围很广用于对石脑油、粗柴油、燃料油、重油的脱硫、石油炼制、催化裂化以及不饱和烃等的加氢精制以提高油品的质量;尼龙塑料、农药、油脂化学和精细化学品加工中都需要氢气生产相应产品。在电子工业中,氢气主要用作保护气体。电子材料、半导体材料和器件、集成电路及电真空器件生产中,都需要高纯氢做还原气、携带气和保护气。在冶金工业中,有色金属如:钨、钼、钛等生产和加工中,使用氢作还原剂和保护气。在硅钢片、磁性材料和磁性合金生产中,也需要高纯氢气作保护气,以提高磁性和稳定性。在精密合金退火。粉末冶金生产中,薄板和带钢轧制中常用氢—氮做保护气。在油脂工业中,将液态油氢化为固态或半固态的脂肪,生产人造奶油或肥皂工业用的硬化油,可稳定贮存,并能抵抗细菌的生长,提高油的黏度。氢气还用于动植物油脂的硬化,如制造人造奶油、脆化奶油、润滑脂等。轻工业中,如:石英玻璃、人造宝石的制造和加工、浮法玻璃生产中,都使用氢气做燃烧气或保护气。其他,氢气作为汽轮发电机的冷却剂。湖北氢燃料汽车加氢气