近年來,我國氫能燃料電池技術(shù)整體上取得了長足的發(fā)展,社會(huì)各界都看好氫能與燃料電池的市場(chǎng)前景,但能不能商業(yè)化推廣,與其產(chǎn)業(yè)鏈完善度、技術(shù)成熟度、成本等都息息相關(guān)。電堆是燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)力,目前我國電堆生產(chǎn)能力薄弱,主要是因?yàn)檠邪l(fā)電堆的科技投入比較少,電堆的壽命及可靠性還存在問題,完善提高還需時(shí)間,需要投入大量研發(fā)。壽命試驗(yàn)一項(xiàng)就需要多次驗(yàn)證,資金花費(fèi)很大,而目前的投入還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。只有性能、可靠性和穩(wěn)定性達(dá)到相當(dāng)高的水平,產(chǎn)品成熟了才能投入市場(chǎng)。管道氫氣運(yùn)輸?shù)某杀局饕ü艿澜ㄔO(shè)費(fèi)用折舊與攤銷、直接運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、管理費(fèi)及氫氣壓縮成本等。安徽哪里有氫氣廠家大概價(jià)格多少
制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)制氫、光解制氫、熱化學(xué)制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式。電解水制氫是未來重要發(fā)展方向。電解水制氫 有制取過程無污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。從制取成本看,化石能源制氫約10元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氫約21元/kg,電解水制氫約30元/kg。受成本因素影響,目前全球約96%的氫氣來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,有約4%的氫氣來源于電解水。2018年,中國年氫氣產(chǎn)量約2100萬噸,占全球總產(chǎn)量的比例超過30%,是世界氫氣生產(chǎn)國,其中電解水制氫占約5%。隨著可再生能源規(guī)?;l(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日趨完善,電解水制氫已逐步成為各國能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。電價(jià)是制約電制氫發(fā)展的關(guān)鍵。目前電價(jià)占電制氫總成本比重約為85%,按電制氫電價(jià)約0.4~0.6元/kWh計(jì)算,我國電制氫成本約30~40元/kg。當(dāng)電價(jià)降低到0.1元/kWh時(shí),電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價(jià)格相當(dāng)。目前各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其中氫氣主要來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。內(nèi)蒙古工業(yè)氣體高純氫氣廠家氫能發(fā)展已經(jīng)越來越受到各國、能源生產(chǎn)企業(yè)、裝備制造企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。
動(dòng)力方面,氫氣可用于汽車、飛機(jī)、輪船、火箭等領(lǐng)域,其中目前主要、前景廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景是氫燃料電池車。氫能汽車包括氫燃料內(nèi)燃機(jī)車、氫燃料電池車兩種。氫燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)60%~80%,而氫燃料內(nèi)燃機(jī)車能量轉(zhuǎn)化效率30%左右,所以業(yè)界將氫燃料電池車作為氫能汽車主要發(fā)展方向。相比于純電動(dòng)汽車,氫燃料電池汽車 有續(xù)航里程長、燃料加注快、低溫性能好、回收無污染等優(yōu)勢(shì),在遠(yuǎn)距離、載重、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的商用車領(lǐng)域 有良好的應(yīng)用前景。目前氫燃料電池汽車成本明顯高于燃油和純電動(dòng)車型,燃油車百公里油費(fèi)約為50元,純電動(dòng)汽車百公里電費(fèi)約為6元(家用充電)~15元(商用充電),氫燃料電池車燃料費(fèi)用約100元(百公里耗氫量為1.5kg,氫氣價(jià)格70元/kg)。在氫氣加注方面,我國 備設(shè)計(jì)建造35MPa加氫站的能力,而國際主流的70MPa加氫站及其關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域在國內(nèi)仍處于示范驗(yàn)證階段。到2030年預(yù)計(jì)將建成1000座加氫站。目前,加氫站氫氣加注成本對(duì)補(bǔ)貼依賴較。
隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn)、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運(yùn)輸在整個(gè)氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運(yùn)輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運(yùn)氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢(shì)。高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長管拖車兩類,其中,集裝格由多個(gè)40L的、壓力為15Mpa的高壓儲(chǔ)氫鋼瓶組成,運(yùn)輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運(yùn)輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運(yùn)輸。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時(shí)流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個(gè)等截面同心套管構(gòu)成,且兩個(gè)管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散。根據(jù)站內(nèi)氫氣儲(chǔ)存相態(tài)不同,加氫站又分為氣氫加氫站和液氫加氫站。
氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)。一般而言,氫氣生產(chǎn)廠和用戶會(huì)有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運(yùn)時(shí)所處狀態(tài)的不同,和如何儲(chǔ)存一樣可以分為: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,氣氫可以用管網(wǎng),或通過高壓容器裝在車、船等運(yùn)輸工 上進(jìn)行輸送。管網(wǎng)輸送一般適用于用量的場(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、固氫輸運(yùn)方法一般是采用車船輸送。氫氣運(yùn)輸氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲(chǔ)氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實(shí)際是輸送儲(chǔ)存的氫。如果儲(chǔ)氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高?,F(xiàn)在科學(xué)家膽設(shè)想氫一電共同輸送,可望幅度提高能量輸送效率。該設(shè)想是:在特規(guī)模的太陽能發(fā)電中心,人們首先利用光伏光電或太陽能熱發(fā)電獲得量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時(shí)輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫,同時(shí)利用液氫極低的溫度保持外層金屬處于超導(dǎo)狀態(tài),因?yàn)闆]有電阻,電流通過就不會(huì)發(fā)熱,就能規(guī)模輸送電,也減少了輸電的損耗。壓管道適合大規(guī)模、長距離的運(yùn)氫。內(nèi)蒙古工業(yè)氣體高純氫氣廠家
管道運(yùn)輸是具有發(fā)展?jié)摿Φ某杀具\(yùn)氫方式。安徽哪里有氫氣廠家大概價(jià)格多少
電池工作時(shí),向氫電極供應(yīng)氫氣,同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質(zhì)生成水。這時(shí)在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。工作時(shí)向負(fù)極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(氧氣)。氫在負(fù)極上的催化劑的作用下分解成正氫離子和電子。氫離子進(jìn)入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上。氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。這正是水的電解反應(yīng)的逆過程。多種儲(chǔ)存方式各有利弊氫燃料以何種形態(tài)裝載汽車上是個(gè)大問題,安全性能、能源密度等都是評(píng)價(jià)其性能的重要指標(biāo)。安徽哪里有氫氣廠家大概價(jià)格多少