20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。进入70年代以后,随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同,电网有时呈现为高峰,有时则呈现为低谷,这就会导致停电或电压不稳。另外,传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上,燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能量转换率可达60%~80%,而且污染少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。氢的化学特性活跃,它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后,形成一种金属氢化物,其中有些金属氢化物的氢含量很高,甚至高于液氢的密度,而且该金属氢化物在一定温度条件下会分解,并把所吸收的氢释放出来,这就构成了一种良好的贮氢材料。目前我国氢气的输运几乎都依赖长管拖车, 满足不了大规模氢气使用和氢能源产业的发展。甘肃附近哪里有氢燃料电池加氢
氢燃料电池车的优势毋庸置疑,劣势也是显而易见。随着科技的进步,曾经困扰氢燃料电池发展的诸如安全性、氢燃料的贮存技术等问题已经逐步攻克并不断完善,然而成本问题依然是阻碍氢燃料电池车发展的瓶颈。氢燃料电池的成本是普通汽油机的100倍,这个价格是市场所难以承受的。 据悉,这批氢燃料电池车,输出功率高达60千瓦,燃料消耗为每百公里1.2公斤氢气,约相当于4升93号汽油。英国将力发展氢燃料电池汽车,计划在2030年之前使英国氢燃料电池车保有量达到160万辆,并在2050年之前使其市场占有率达到30%-50%。将从2015年起实现氢燃料电池汽车本土化生产,并自行研发相关技术,另外还将建设氢燃料补给站。 目前丰田汽车公司已经将燃料电池的成本幅降低, 整车价格控制在6.9万美元(40万人民币), 可提供100KW动力输出, 续航能力达到700公里. 并将在北美和日本本土上市, 上市时间为2015年上半年.湖北氢燃料电池加氢大概费用氢气燃烧时放出的热量比同质量的汽油三倍,而且污染少。
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。
在氢能产业链中,燃料电池的催化剂、质子交换膜等关键材料与零部件也还需要加强研发,以提高产品质量和降低成本。此外,我国加氢站也还面临着建设缓慢且多数亏损的状况。加氢站建设场地、建设成本、运营成本、安全性等问题一直得不到有效解决,还需要进一步探索解决。氢能与燃料电池长期的发展面临着高昂的加氢基础设施建设成本及氢能生产、运输、存储等使用环节产生的安全问题和成本问题。日本燃料电池汽车**在采访时就表示阻碍燃料电池汽车发展的并非价格及成本问题,而是加氢基础设施的问题,制造一台燃料电池汽车并不困难,难的是如何建造和布局燃料电池加氢网络。氢气能量密度,环保性能好,是能源碳转型的重要方向。
在氢能全产业链中,氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节,因为氢气特殊的物理、化学性能,使得它储运难度大、成本较高。关于氢气的储运问题,业内一直在研讨之中。目前的技术条件下,不同的运氢方式均有一定程度的危险性。高压运输方式具有易爆的危险性,液氢运输方式在热量丢失后,会气化使容器内压力越来越高,形成易爆的危险特征、管道运输的输氢管长期处于高压下,易产生氢脆现象,使管道断裂产生泄露。高压气态储氢高压气态储氢存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。在高压运输方式中,目前美国已出台了相应的标准设计,如长管拖车需符合DOT-3AA/3AAX压缩气体运输标准,使其安全系数达到、出台的E-8009标准,限定了储氢材料的钢材成分以及可承受的压力等;我国上海则通过控制运氢外部温度和时间段来提高运氢的安全性,如当户外气温大于30℃,能在夜间运输。高压气体运输方式存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。辽宁氢燃料电池加氢推荐
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。甘肃附近哪里有氢燃料电池加氢
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。甘肃附近哪里有氢燃料电池加氢