氫能制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈分析_第1頁(yè)
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1、氫能制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈分析國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長(zhǎng)王思強(qiáng)近日表示,氫能也是我 國(guó)能源革命重要的探索方向,下一步將會(huì)同有關(guān)部門打造好產(chǎn)業(yè)環(huán)境,統(tǒng) 籌推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。有關(guān)部門將研究制定我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線 圖,明確氫能發(fā)展戰(zhàn)略定位、目標(biāo)和任務(wù);同時(shí)研究設(shè)立一批示范工程,推動(dòng)氫能與可再生能源結(jié)合、燃料電池分布式發(fā)電、氫儲(chǔ)能以及氫燃料電池 交通等多元化應(yīng)用;加快組織突破燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)裝備,完善有關(guān)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)、認(rèn)證和監(jiān)管體系。前言氫能被認(rèn)為是最理想的新能源,最有希望成為能源的終極解決方案。 氫能相比于其他能源方案有顯著的優(yōu)勢(shì):儲(chǔ)量大、比能量高(單位質(zhì)量所蘊(yùn)上游制氫下游

2、應(yīng)用加氫站燃料電池應(yīng)用-石化工業(yè)應(yīng)用含的能量高)、污染小、效率高、可貯存、可運(yùn)輸、安全性高等諸多優(yōu)點(diǎn), 受到了各國(guó)的高度重視。氫能產(chǎn)業(yè)鏈三大環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的技術(shù) 壁壘和技術(shù)難點(diǎn),目前上游的電解水制氫技術(shù)、中游的化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)和下 游的燃料電池在車輛和分布式發(fā)電中的應(yīng)用被廣泛看好。中游儲(chǔ)運(yùn)-電解水制氫-化石原料制氨 -化工僚料制氫 -工業(yè)尾r制鬣*新型制雲(yún)技術(shù)高壓儲(chǔ)運(yùn)液氫儲(chǔ)運(yùn)固態(tài)儲(chǔ)運(yùn) -有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氧圖1氫能產(chǎn)業(yè)鏈氫能的上游是氫氣的制備,主要技術(shù)方式有傳統(tǒng)能源的化石原料制氫、 化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫、電解水制氫、新型制氫技術(shù);中游是氫氣的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),主要技術(shù)方式包括高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固體

3、材料儲(chǔ)氫和有機(jī) 液態(tài)儲(chǔ)運(yùn);下游是氫氣的應(yīng)用,氫氣應(yīng)用可以滲透到能源的各個(gè)方面,除了 傳統(tǒng)石化工業(yè)應(yīng)用如合成氨、石油與煤炭深加工外,在新能源應(yīng)用方面包 括加氫站、燃料電池下游各種應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)見下表。表1氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)上游制氫Air Liquide S.A. Ally Hi-Tech Co., Ltd. Alumifuel PowerCorporati onCaloric Anl age nbau GmbH Taiyo Nipp on Sanso Nuvera Fuel Cells, LLC Hy9 Corporatio nHydroge nics Corporati o

4、nIwata ni Corporati on Li nde AGMesser Group GmbH Praxair, Inc.Proto n On siteShowa Denko K.K. Xebec Adsorptio n Inc.中游儲(chǔ)運(yùn)Air Liquide Li nde AG Praxair Inc.Worth ington In dustries Inc.Mcphy En ergy S.A.Hexago n Composites ASA HBa nk Tech no logies Inc. Ino xcvaVRV S.P.A下游加氫站Air ProductsBOCBallast Ne

5、dam Ebara Ballard Gen eral Hydroge nHydroge nicsLi nde AGAir Liquide In dustrialH2 Fron tier, I nc.上游制氫一常用的制氫技術(shù)路線制氫方法是將存在于天然或合成的化合物中的氫元素,通過化學(xué)的過 程轉(zhuǎn)化為氫氣的方法。根據(jù)氫氣的原料不同,氫氣的制備方法可以分為非 再生制氫和可再生制氫,前者的原料是化石燃料,后者的原料是水或可再 生物質(zhì)。制備氫氣的方法目前較為成熟,從多種能源來源中都可以制備氫 氣,每種技術(shù)的成本及環(huán)保屬性都不相同。主要分為五種技術(shù)路線:工業(yè) 尾氣副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫、石化資源制

6、氫和新型制氫方法 等。石化原斜制飯 燦、蕉炭吒化 制氫、石油、 天就汽制氫工業(yè)尾吒制氫石活煉廠尾氣化工制菱、合克氨尾閆就氫新型制氫詵生垂、光化嘗制氫、盥化學(xué)制氫化工原料制氫朮電解制氫利甬可再生能誦"利用谷電制氫Luxfer Holdi ngs Plc圖2常用制氫方法電解水制氫,在由電極、電解質(zhì)與隔膜組成的電解槽中,在電解質(zhì)水 溶液中通入電流,水電解后,在陰極產(chǎn)生氫氣,在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣?;现茪?,化石原料目前主要指天然氣、石油和煤,其他還有頁(yè) 巖氣和可燃冰等。天然氣、頁(yè)巖氣和可燃冰的主要成分是甲烷。甲烷水蒸 氣重整制氫是目前采用最多的制氫技術(shù)。煤氣化制氫是以煤在蒸汽條件下 氣化產(chǎn)生含

7、氫和一氧化碳的合成氣,合成氣經(jīng)變換和分離制得氫。由于石 油量少,現(xiàn)在很少用石油重整制氫?;衔锔邷?zé)岱纸庵茪洌状剂呀庵茪?、氨分解制氫等都屬于含氫?合物高溫?zé)岱纸庵茪浜瑲浠衔镉梢淮文茉粗频谩9I(yè)尾氣制氫,合成氨生產(chǎn)尾氣制氫、石油煉廠回收富氫氣體制氫、 氯堿廠回收副產(chǎn)氫制氫、焦?fàn)t煤氣中氫的回收利用等。新型制氫方法,包括生物質(zhì)制氫、光化學(xué)制氫、熱化學(xué)制氫等技術(shù)。 生物質(zhì)制氫指生物質(zhì)通過氣化和微生物催化脫氫方法制氫,在生理代謝過 程中產(chǎn)生分子氫過程的統(tǒng)稱。光化學(xué)制氫是將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為氫的化學(xué) 自由能,通稱太陽(yáng)能制氫。熱化學(xué)制氫指在水系統(tǒng)中,不同溫度下,經(jīng)歷 一系列化學(xué)反應(yīng),將水分解成氫氣和氧氣

8、,不消耗制氫過沉重添加的元素 或化合物,可與高溫核反應(yīng)堆或太陽(yáng)能提供的溫度水平匹配。二 主流制氫源自于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整全球來看,目前主要的制氫原料96河上來源于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整(48%來自天然氣重整、30%來自醇類重整,18%來自焦?fàn)t煤氣),4M右來源 于電解水。日本鹽水電解的產(chǎn)能占所有制氫產(chǎn)能的63%此外產(chǎn)能占比較高的還包括天然氣改制 (8%)、乙烯制氫(7%)、焦?fàn)t煤氣制氫(6%)和甲醇改質(zhì) (6%)等。黃茹*id畫乙:審剎匱=煉油啟丄龍.應(yīng)鋰爐療氣S血汽渝改匡圖3全球制氫主要來源(左)、日本制氫主要來源(右) 煤制氫加碳捕捉將成為主流制氫路線對(duì)比幾種主要制氫技術(shù)的成本,煤氣化制氫的成

9、本最低,為1.67美元每千克,其次是天然氣制氫2.00美元/千克,甲醇裂解 3.99美元/千克,成本最高的是水電解,達(dá)到5.20美元/千克。相對(duì)于石油售價(jià),煤氣化和天然氣重整已有利潤(rùn)空間,而電解水制氫成本仍高高在上。6圖4主要制氫成本對(duì)比(美元)中國(guó)煤炭資源豐富且相對(duì)廉價(jià),故將來煤制氫很有可能成為中國(guó)規(guī)模 化制氫的主要途徑。但煤制氫工藝過程二氧化碳排放水平高,所以需要引 入二氧化碳捕捉技術(shù)(CCS),以降低碳排放。目前二氧化碳捕捉技術(shù)主要應(yīng) 用于火電和化工生產(chǎn)中,其工藝過程涉及三個(gè)步驟:二氧化碳的捕捉和分 離,二氧化碳的輸送,以及二氧化碳的封存。四光解水制氫技術(shù)看似理想實(shí)則困難重重光解水制氫是

10、一種理想的制氫技術(shù)。它的原理是直接利用太陽(yáng)能,在 光催化劑的協(xié)助下,將水分解產(chǎn)生氫氣。這種方法直接利用一次能源,沒 有能源轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的浪費(fèi),理論上簡(jiǎn)單高效。光解水制氫技術(shù)始自1972年,由日本東京大學(xué) Fujishima A和Honda K兩位教授首次報(bào)告發(fā)現(xiàn)TiO2單晶電極光催化分解水從而產(chǎn)生氫氣這一現(xiàn)象,從而揭示了利用太陽(yáng)能直接分解水制氫的可能性,開辟了利用太陽(yáng)能光解 水制氫的研究道路。隨著電極電解水向半導(dǎo)體光催化分解水制氫的多相光 催化的演變和TiO2以外的光催化劑的相繼發(fā)現(xiàn),興起了以光催化方法分解水制氫(簡(jiǎn)稱光解水)的研究,并在光催化劑的合成、改性等方面取得較大進(jìn)展。然而,這種制氫方法

11、面臨的技術(shù)仍然面臨很多問題。制氫效率低(不到4%)是最主要的問題,所以它離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。光催化材料的 帶隙與可見光能量匹配,光催化材料的能帶位置與反應(yīng)物電極電位匹配, 降低光生電子-空穴的復(fù)合率是克服這一困難的三大待攻克技術(shù)難關(guān)。五 隨著電價(jià)下降,將有利于電解水制氫技術(shù)發(fā)展電解水制氫成本主要來源于固定資產(chǎn)投資、電和固定生產(chǎn)運(yùn)維這四項(xiàng)開支,其中電價(jià)高是造成電解水成本高的主要原因,電價(jià)占其總成本的 78%。因而電價(jià)的下降必將帶來氫氣成本的大幅下降。同時(shí)技術(shù)發(fā)展、規(guī)?;?應(yīng),都會(huì)使氫氣成本下降。表2電解水制氫成本構(gòu)成201120152020 (預(yù)測(cè))固定資產(chǎn)投資電價(jià)3

12、.22.31.4固定生產(chǎn)運(yùn)維其他Total4.13.22雖然目前水電解制氫成本遠(yuǎn)高于石化燃料,而煤氣化制氫和天然氣重整制氫相對(duì)于石油售價(jià)已經(jīng)存在利潤(rùn)空間。但是用化石燃料制取氫氣不可 持續(xù),不能解決能源和環(huán)境的根本矛盾。并且碳排放量高,煤氣化制氫二 氧化碳排放量高達(dá)193kg/GJ,天然氣重整制氫也有69 kg/GJ,對(duì)環(huán)境不友好。而電解水制氫是可持續(xù)和低污染的,這種方法的二氧化碳排放最高不 超過30 kg/GJ,遠(yuǎn)低于煤氣化制氫和天然氣重整制氫。表3典型制氫工藝中各類能源轉(zhuǎn)換效率與CC?排放制氫工藝原料能源能量密度(MW/km)能量轉(zhuǎn)化率(%CC?排放量(k

13、g/GJ)重整烴類天然氣7507669煤化物煤炭煤炭75059193生物質(zhì)太陽(yáng)能1200.2425核能5002817水力57015電解水潮汐17020風(fēng)能47018太陽(yáng)能12010.527光催化水太陽(yáng)能120427熱化學(xué)循環(huán)水核能50050282800億千瓦時(shí)。水電由于豐水我國(guó)可再生能源豐富,每年棄水棄風(fēng)的電量都可以用于電解水。我國(guó) 擁有水電資源 3.78億千瓦,年發(fā)電量達(dá)到 器和調(diào)峰需要,產(chǎn)生了大量的棄水電能。我國(guó)風(fēng)力資源也非常豐富,可利 用風(fēng)能約2.53億千瓦時(shí),相當(dāng)于水力資源的2/3。但風(fēng)電由于其不穩(wěn)定的特性,較難上網(wǎng),因此每年棄風(fēng)限電的電量規(guī)模龐大。如果將這部分能源 充分利用起來,有利

14、于電解水制氫的發(fā)展。中游儲(chǔ)運(yùn)氫是所有元素中最輕的,在常溫常壓下為氣態(tài),密度僅為0.0899kg/m3,I4II I iI t i低溫- _1A jCTJTtm 缶冉Pt耒化rnaiftiitiiiiiiiii*ii»I>itllIll» Ii是水的萬分之一,因此其高密度儲(chǔ)存一直是一個(gè)世界級(jí)難題。氫能的存儲(chǔ) 有以下方式:低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等, 這幾種儲(chǔ)氫方式有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。氫輸運(yùn)又分為氣氫輸送、液氫輸送 和固氫輸送。彳化物儲(chǔ)氫物理46®圖5典型儲(chǔ)氫技術(shù)一低溫液態(tài)儲(chǔ)氫不經(jīng)濟(jì)液態(tài)氫的密度是氣體氫的845倍。液態(tài)氫的體積能量密度比

15、壓縮狀態(tài)下的氫氣高出數(shù)倍,如果氫氣能以液態(tài)形式存在,那它替換傳統(tǒng)能源將水 到渠成,儲(chǔ)運(yùn)簡(jiǎn)單安全體積占比小。但事實(shí)上,要把氣態(tài)的氫變成液態(tài)的 并不容易,液化1kg的氫氣需要耗電4-10千瓦時(shí),液氫的存儲(chǔ)也需要耐超 低溫和保持超低溫的特殊容器,儲(chǔ)存容器需要抗凍、抗壓以及必須嚴(yán)格絕 熱。所以這種方法極不經(jīng)濟(jì),僅適用于不太計(jì)較成本問題且短時(shí)間內(nèi)需迅 速耗氫的航天航空領(lǐng)域。二高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最為成熟,致命缺點(diǎn)是體積比容量小高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲(chǔ)氫技術(shù),其儲(chǔ)存方 式是采用高壓將氫氣壓縮到一個(gè)耐高壓的容器里。目前所使用的容器是鋼 瓶,它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排

16、放速度快。但 是存在泄露爆炸隱患,安全性能較差。該技術(shù)還有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是體積比容量低,DOE的目標(biāo)體積儲(chǔ)氫容量70g/L,而鋼瓶目前所能達(dá)到最高的體積比容量也僅有25g/L。而且要達(dá)能耐受高壓并保證安全性,現(xiàn)在國(guó)際上主要采用碳纖維鋼瓶,碳纖維材料 價(jià)格非常昂貴,所以它并非是理想的選擇,可以作為過渡階段使用。類型簡(jiǎn)稱優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)商鋼瓶I型重容比大,安全性 差纖維環(huán)向纏繞鋼瓶II型金屬內(nèi)膽纖維全纏 繞復(fù)合材料氣瓶III型重容比小,單位質(zhì) 量?jī)?chǔ)氫密度咼,安 全性相對(duì)高美國(guó)的Quantum公司和 Lincoln Composites 公司、 加拿大的Dynetek工業(yè)公司、 法國(guó)的Mahytec公司塑

17、料內(nèi)膽纖維全纏 繞復(fù)合材料氣瓶IV型表4儲(chǔ)氫氣瓶分類固態(tài)儲(chǔ)氫,儲(chǔ)氫密度大,極具發(fā)展?jié)摿虘B(tài)儲(chǔ)氫方式能有效克服高壓氣態(tài)和低溫液態(tài)兩種儲(chǔ)氫方式的不足,且儲(chǔ)氫體積密度大、操作容易、運(yùn)輸方便、成本低、安全等,特別適合于對(duì)體積要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合,如在燃料電池汽車上的使用,是最具發(fā)展?jié)摿Φ奈锢碓腙?yáng) 儲(chǔ)氯材料納米結(jié)構(gòu)f納米磧管、離勒饒* 金基材料器簡(jiǎn)單金厲廠 二元金眞氫化構(gòu) 側(cè)旳型,蘭為金 屬+代表材料;AIHV枷金席間氫優(yōu)物包含至少兩種金雇元壇衆(zhòng)金麗氯鋁氫化物(NaAIH Mje氨基/亞就慕化物電蒔)爛氯化物(Li8H4.圖6固體儲(chǔ)氫材料分類一種儲(chǔ)氫方式。固態(tài)儲(chǔ)氫就是利用氫氣與儲(chǔ)氫材料之間發(fā)生物理或者化學(xué)

18、變化從而轉(zhuǎn)化為固溶體或者氫化物的形式來進(jìn)行氫氣儲(chǔ)存的一種儲(chǔ)氫方式。儲(chǔ)氫材料種類非常多,主要可分為物理吸附儲(chǔ)氫和化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫。其中物理吸附儲(chǔ)氫又可分為金屬有機(jī)框架(MOFs)和納米結(jié)構(gòu)碳材料,化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫又可分為金屬氫化物(包括簡(jiǎn)單金屬氫化物和簡(jiǎn)單金屬氫化物),非金屬氰化物(包括硼氫化物和有機(jī)氫化物)。物理吸附儲(chǔ)氫材料是借助氣體分子與儲(chǔ)氫材料間的較弱的范德華力來 進(jìn)行儲(chǔ)氫的一種材料。納米結(jié)構(gòu)碳材料包括碳納米管、富勒稀、納米碳纖 維等,在77K下最大可以吸附約 4wt%氫氣。金屬有機(jī)框架材料(MOFs)具有 較碳納米材料更高的儲(chǔ)氫量,可以達(dá)到4.5wt%,并且MOFs的儲(chǔ)氫容量與其比表面積大致

19、呈正比關(guān)系。但是,這些物理吸附儲(chǔ)氫材料是借助氣體分子 與儲(chǔ)氫材料間的較弱的范德華力來進(jìn)行儲(chǔ)氫,根據(jù)熱力學(xué)推算其只能在低 溫下大量吸氫。化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫的最大特點(diǎn)是儲(chǔ)氫量大,目前所知的就有至少16種材料理論儲(chǔ)氫量超過 DOE最終目標(biāo)7.5wt%,有不下6種理論儲(chǔ)氫量大于 12wt%。 并且在這種儲(chǔ)氫材料中,氫是以原子狀態(tài)儲(chǔ)存于合金中,受熱效應(yīng)和速度 的制約,輸運(yùn)更加安全。但同時(shí)由于這類材料的氫化物過于穩(wěn)定,熱交換 比較困難,力卩/脫氫只能在較高溫度下進(jìn)行,這是制約氫化物儲(chǔ)氫實(shí)際應(yīng)用 的主要因素。金風(fēng)有機(jī)框架一體系可逆,但操作溫度低納米結(jié)構(gòu)材料一操作溫度低,儲(chǔ)氫溫度低二元金鵬氫化物一體系可逆.但熱力

20、學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)差儲(chǔ)氮材料金凰氫化物一*玄 TTT:*/口立仝 It復(fù)雜金鳳氫化物一儲(chǔ)氫容量高,局部可逆.種類多樣非金鳳氫化物一儲(chǔ)存容高溫度適宜.但體系不可逆圖7固體儲(chǔ)氫材料分類目前各種材料基本都處于研究階段,均存在不同的問題。金屬有機(jī)框架(MOFs)體系可逆,但操作溫度低;納米結(jié)構(gòu)材料操作溫度低,儲(chǔ)氫溫度低金屬氫化物體系可逆,但多含重物質(zhì)元素,儲(chǔ)氫容量低;二元金屬氫化物體系可逆,但熱力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)差 ;復(fù)雜金屬氫化物儲(chǔ)氫容量高,局部可逆,種類多樣;非金屬氫化物儲(chǔ)存容量高,溫度適宜,但體系不可逆。實(shí)現(xiàn)“高 效儲(chǔ)氫”的技術(shù)路線主要是要克服吸放氫溫度的限制。四有機(jī)液體儲(chǔ)氫近年來備受關(guān)注有機(jī)液體儲(chǔ)氫

21、技術(shù)是通過不飽和液體有機(jī)物的可逆加氫和脫氫反應(yīng)來 實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫。理論上,烯烴、炔烴以及某些不飽和芳香烴與其相應(yīng)氫化物, 如苯-環(huán)己烷、甲基苯-甲基環(huán)己烷等可在不破壞碳環(huán)主體結(jié)構(gòu)下進(jìn)行加氫 和脫氫,并且反應(yīng)可逆。有機(jī)液體具有高的質(zhì)量和體積儲(chǔ)氫密度,現(xiàn)常用材料(如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、十氫化萘等)均可達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);環(huán)己烷和甲基環(huán)己烷等在常溫常 壓下呈液態(tài),與汽油類似,可用現(xiàn)有管道設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸,安全方便,并且可以長(zhǎng)距離運(yùn)輸;催化加氫和脫氫反應(yīng)可逆,儲(chǔ)氫介質(zhì)可循環(huán)使用;可長(zhǎng)期儲(chǔ)存,一定程度上解決能源短缺問題。有機(jī)液體儲(chǔ)氫也存在很多不足:技術(shù)操作條件較為苛刻,要求催化加 氫和脫氫的裝置配置較高,導(dǎo)致費(fèi)用

22、較高;脫氫反應(yīng)需在低壓高溫非均相條件下,受傳熱傳質(zhì)和反應(yīng)平衡極限的限制,脫氫反應(yīng)效率較低,且容易發(fā) 生副反應(yīng),使得釋放的氫氣不純,而且在高溫條件下容易破壞脫氫催化劑 的孔結(jié)構(gòu),導(dǎo)致結(jié)焦失活。國(guó)內(nèi)富瑞特裝公司的常壓有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料目前取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,該 儲(chǔ)氫材料能有效降低脫氫溫度,具有非常優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo):(1)穩(wěn)定性好,熔點(diǎn)約-20 C ;(2)加氫產(chǎn)物蒸汽壓低,具有良好的實(shí)用性與安全性;(3)儲(chǔ)氫重量密度6.0wt%,高于美國(guó)能源部 2015年技術(shù)指標(biāo);(4)儲(chǔ)氫體積密度約每 升60克,高于700大氣壓下的高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫密度(約每升39克);(5)加氫后的儲(chǔ)氫載體熔點(diǎn)低于-50 C,沸點(diǎn)約 31

23、0C,閃點(diǎn)約150C ;(6)力卩、脫氫 可逆性好,無副反應(yīng)發(fā)生,脫出氫氣純度達(dá)到99.99%;(7)力卩、脫氫產(chǎn)物無明顯毒性;(8)力卩、脫氫過程調(diào)控可通過溫控和催化劑實(shí)現(xiàn)。公司將形成年 產(chǎn)3萬噸液態(tài)氫源材料生產(chǎn)能力。五運(yùn)輸-氣態(tài)和液態(tài)運(yùn)輸最為常見按照氫在輸運(yùn)時(shí)所處狀態(tài)的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規(guī)模使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、用氫要求及 用戶的分布 情況,氣氫可 以用管道網(wǎng) 絡(luò),或通過高 壓容器裝在 車、船等運(yùn)輸 工具上進(jìn)行 輸送。管道輸 送一般適用 于用量大的 場(chǎng)合,而車、 船運(yùn)輸則適 合于量小、用 戶比較分散 的場(chǎng)合。液氫、直屮丄產(chǎn)廠MMt

24、一-ftpJKIliA為住二、舅護(hù)崔產(chǎn)T一MR1E科祜11NHiwnWU1*=«! I 悴辿電4科主盧的拝.丼方社卿,廉中生產(chǎn)廠 * a*耳址佬41過的桿錦靶岸* tt常釣Efift圖8氫氣運(yùn)輸方式固氫輸運(yùn)方法一般是采用車船輸送。下游應(yīng)用氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用包括加氫站、燃料電池的各種應(yīng)用(包括車輛、固定式電站、便攜式電子、分布式發(fā)電等)、傳統(tǒng)石化工業(yè)應(yīng)用。石化應(yīng)用是目前氫的主要應(yīng)用,據(jù)統(tǒng)計(jì)氫60%被用于合成氨,38%用于煉廠石油和煤炭的深加工,這部分不屬于本報(bào)告研究范疇。而燃料電池的各種應(yīng)用在燃料 電池產(chǎn)業(yè)鏈章節(jié)做進(jìn)一步分析。一世界各地加氫站建設(shè)如火如荼世界各地都在大力推進(jìn)加氫站的建設(shè)

25、,國(guó)內(nèi)加氫站運(yùn)營(yíng)指日可待。加 氫站的建設(shè)至關(guān)重要,對(duì)于汽車企業(yè)來說,沒有能源站,就沒辦法賣車。 據(jù)LBST于2017年2月21日發(fā)布了第9期全球加氫站統(tǒng)計(jì)報(bào)告,2016年全球新增92座加氫站,創(chuàng)增長(zhǎng)數(shù)新高。截止到 2017年1月,全球正在運(yùn)營(yíng) 的加氫站達(dá)到274座,其中有4座是2017年初開放。新增的92座加氫站中,有 83座是對(duì)公眾開放的,其余9座則是專門為公交車或車隊(duì)客戶提供服務(wù)。日本憑借新增45座位列加氫站增長(zhǎng)數(shù)榜首。而在北美新開放的 25座加氫站中,有 20座位于加利福尼亞州。歐洲新增 22座,其中6座位于德國(guó),德國(guó)公共加氫站總數(shù)增至22座。另外,德國(guó)還有29座加氫站正在建設(shè)或即將開放

26、,超過美國(guó),后者正在建設(shè)的加氫站有 24座。目前全球正在運(yùn)營(yíng)的 274座加氫站中,有106座位于歐洲,101座位于亞洲,64座位于北美,2座位于南美,1座位于澳大利亞。其中188座加氫站向公共開放,占全球總加氫站數(shù)的2/3。去年,有幾座僅用于示范項(xiàng)目的舊加氫站也被新的公共加氫站所替代,這表明氫基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)化正在逐 漸開展。*in operahonPanned_ Hydrogen Refuelling Stations WorldwideStdins2017C LudWlg-BB如理再滬GfribH wwwJbsi dh?圖9全球加氫站統(tǒng)計(jì)二新型加氫站成為有效補(bǔ)充和擴(kuò)展新型加氫站之一-太陽(yáng)能加

27、氫站將相比大型加氫站具有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn): 其一,體積小巧,甚至可以直接安裝在家中花園或門口,對(duì)于建設(shè)用 地和氫氣儲(chǔ)藏設(shè)施沒有額外特殊要求;其二:節(jié)能環(huán)保,通過太陽(yáng)能電池的電力,來電解水提取氫,并且在制造氫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生CO2基于此,太陽(yáng)能加氫站可以鋪設(shè)成數(shù)量更大、更廣泛的臨時(shí)加氫網(wǎng),以便滿足氫燃料電池汽 車的臨時(shí)性加氫需要。新型加氫站之二-移動(dòng)加氫車,汽車家族的充電寶。2015年12月,豐田公司與Air Products公司合作,在加州新建設(shè)的加氫站建成前,為消費(fèi) 者提供氫氣。Air Products公司的移動(dòng)加氫車使用蓄電池以及太陽(yáng)能發(fā)電制氫,加氫車每次可以為Mirai加注半個(gè)罐氫氣,提供150英里的續(xù)航里程。移動(dòng)加氫車的儲(chǔ)氫能力為85kg,每罐可以滿足 30多輛車的

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