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从技术成熟方面来看,高压气态储氢为成熟、成本比较低,是现阶段国内主要应用的储氢技术,但是该技术有一个致命的弱点,就是体积比容量小,未达到美国能源部(DOE)制定的发展目标。除此之外,高压气态储氢存有泄漏、的安全隐患,因此安全性能有待提升。未来,高压气态储氢还需向轻量化、高压化、低成本、质量稳定的方向发展。从质量储氢密度上看,液态储氢、有机液体储氢质量储氢密度较高,但目前两种技术均存在成本高昂等问题。从储氢成本角度来看,伊维经济研究院认为高压气态储氢具备一定成本优势,主要体现在能耗和使用成本上;而低温液化储氢在氢的液化和运输过程中都伴随氢的挥发损耗,能耗比较大;而储氢材料储氢由于技术的复杂性等问题,目前尚停留在试验阶段,但由成本对比可知,未来储氢材料技术大有可为。 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。白城加氢站加氢
随着燃料电池汽车产业的发展,其上游氢能产业也得到了迅速的发展,但氢能产业目前还面临着生产、运输和供氢基础设施缺乏等问题,其中氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗性能中占有很大比重。加氢站按制氢地点可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站,而对于外供氢加氢站,氢气的运输是重要的一环,目前主要有高压气体运输、液态氢气运输和管道运输等方式。高压氢气运输以长管拖车为主:高压氢气运输分为集装格和长管拖车两类,其中,集装格由多个40L的、压力为15Mpa的高压储氢钢瓶组成,运输较为灵活,适用于需求量小的加氢站;长管拖车结构为车头部分和拖车部分,前者提供动力,后者主要提供存储空间,由9个压力为20Mpa、长约10m的高压储氢钢瓶组成,可充装约3500Nm³氢气,且拖车在到达加氢站后车头和拖车可分离,运输技术成熟、规范较完善,国内的加氢站目前多采用此类方式运输。葫芦岛加氢站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)。
我国氢能行业正在高歌猛进,但若发生事故,会立刻触动主管部门和百姓的敏感神经,将对行业将造成巨大负面影响。”国家发改委能源研究所能源效率中心副主任熊华文曾表示。就已发生的事故来看,氢能安全问题已渗透到氢气的制、储、运和加氢、用氢等各个环节,亟需引起更大的重视。其中,加氢站的安全性问题格外凸显。在加氢站的设计规划阶段,应选择合适的建筑结构避免氢气聚集,同时设置机械与自然通风,尽快吹散气云。”常华健表示,在运行监管方面,由于涉及到人工运维,则需更加严格的监督措施和科学管理方法。另外,为防止发生氢气泄漏,应及时排查、发现系统薄弱环节,改进设备;同时,为避免泄漏氢气被点燃,还应制定严禁烟火等安全制度。
目前,氢燃料的储存方法大体可以分为三种,即高压储氢法、液态储氢法和固体储氢法。高压储氢法高压储氢法,也称为气态储氢法,是将氢气加压储存在储氢容器内,形式上和天然气车CNG气瓶类似。优点是在三种储氢方式中成本低,储氢密度较大,缺点是安全性较低。液态储氢法液态储氢法是在低温下将氢气液化,然后储存在低温容器内。优点是储氢密度大,缺点是成本高,附属系统庞大,故不适合做车载容器。固体储氢法纳米储氢模型固体储氢法,是利用固体对氢气的物理吸附或化学反应等作用,将氢储存于固体材料中。固态储存一般可以做到安全、高效、高密度,是气态储存和液态储存之后,有前途的研究发现。目前常见固体储氢方式有合金储氢、纳米储氢等。优点是安全稳定,缺点是成本过高。目前,氢的制取、储存和携带成本高、基建设施投资大等问题困扰着氢燃料汽车的前进之路,近来丰田、现代等车企发布了燃料电池汽车可以说在新能源的路上取得了阶段性进步。不过,从大范围来说。氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。
储氢材料储氢技术是指利用固体储氢材料如稀土合金等、有机液体材料(烷烃类化合等)通过吸附储氢、化学储氢来实现氢的储存和释放,目前国内外产业化均很少,基本处于小规模的实验阶段。吸附储氢技术主要利用含括金属合金、碳质材料、水合物、金属框架物等对氢的吸附来达到储氢的作用。吸附储氢比较大的优势是安全性,但就目前技术而言,存在化学储氢放氢难、储氢密度不高等问题,同时其成本相对较高。化学储氢技术是利用储氢材料与氢气反应生成稳定化合物,通过改变反应条件实现放氢的技术,常用材料有机液体、液氨、配位氢化物、甲醇等。化学储氢的优势在于储氢密度较高、安全性较高,缺陷在于往往需要配备相应的加氢、脱氢装置,成本较高昂;脱氢反应效率较低,氢气纯度不高等。储氢材料储氢技术安全性好、氢气纯度高、储氢密度高,但单位质量储氢密度低、吸放氢气速率较低。该项技术目前存在两大关键问题,一是在大规模应用中储氢材料的储氢量较低,二是贵重金属消耗大,材料成本相对较高。氢气也是重要的化工原料。葫芦岛加氢站加氢
管道运输是具有发展潜力的成本运氢方式。压管道适合大规模、长距离的运氢。白城加氢站加氢
“氢能产业园是建成了,但确实早熟的市场却尚无形成,加氢站的生产和运营情形并没有想象中美好。”“目前我国新能源产业在世界范围内饰演着‘’的角色,发展势头非常好。”中国科学院院士李灿在近日举办的2019中国(大同)新能源论坛上坦言,“但在氢能发展的产业链上,有一个绕不过去的环节就是加氢站——虽然目前氢能市场方兴未艾,但加氢站的建设作为氢能发展的瓶颈早就日渐显出出来了。”我国渐成氢能发展主阵地“目前,交通领域的用氢量是大的,而且也是我国在氢能运用上的大突破口,很多企业都想进入该领域‘分一杯羹’。”北京锦能伟业能源科技有效公司总经理邹传泉表示,汽车与氢能的结合是目前氢能运用的大板块。新闻记者了解到,2016年氢能刚勃兴时,全国有3座加氢站,但截至今年8月,我国运营和在建的加氢站数目已超80座,其中超半数目前是处在建状况,氢能产业发展的火爆程度可见一斑。而据中国氢能联盟预测,到2050年,我国氢气需求量将达到6000万吨,其中交通运输领域的用氢量是2458万吨,将占总需求量的19%左右。“近年来,氢能的发展愈加火,而中国也正日益成为发展氢能的主角。”亚洲开发银行能源机构总监翟永平表示。白城加氢站加氢
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