加氢站设备带你解析氢能是21世纪的终极能源之一
点击次数：689 更新时间：2022-04-27
加氢站设备带你解析氢能发展离不开燃料电池
氢气的安全性问题，一直被人们关注。迄今为止，人类用氢气已经超过100年，全球的化工厂、炼油厂每年使用的氢气超过6000万吨，因氢气引起的安全事故所占比例极低。
成本方面，目前化石燃料制氢比太阳能和风能制氢成本低，随着可再生能源的发展，未来10年或20年后，其成本可能会比化石燃料制氢更低。
氢气的产业链很长，包括制氢、储氢、用氢、运氢等四个环节，最难的是两头。原来是通过煤或天然气制氢，会产生很多的二氧化碳。利用可再生能源电解水制氢，所需大规模装置的开发难度较大，目前大部分相关技术被国外垄断。随着整个产业链的打通，我国在电解水制氢上，从催化剂、膜电极，到整个装置都在进行大规模的开发。
氢气的运输方法很多。比如高压氢气运输、液态氢气运输、管道氢气运输等。我们也在开发各种各样的合成运输途径，比如金属储氢、氨储氢等。
氢气供应离不开加氢站。在加氢站数量上，我国尚不及日本、德国、美国，截至去年底，我国加氢站总数超过100座，但实际运营可能不足一半。我国的加氢站供应和建设还需要进一步加强。
氢能发展离不开燃料电池
氢能发展是从燃料电池开始的，我国也不例外。
燃料电池的发展非常快，重量已经降到了原来的百分之一，甚至二百分之一。新的燃料电池既可以制氢，又可以发电。这种燃料电池已经在宇宙飞船中使用。
燃料电池的发展是一个降成本、降资源，增加工艺密度的过程。1000瓦的成本由原来的10万美元降到了几百美元，1000瓦的铂用量从原来的十几克降到了零点几克。同时，燃料电池的工艺密度一直在提升，从一升的几十瓦提升到了3千至5千瓦。
燃料电池的关键技术，可分成十几项。其中催化剂、扩散层、质子交换膜、膜电极工艺、双极板、流路设计、双极板成型、防腐涂层、电堆设计、电堆封装、系统控制、系统关键设备、空压机、氢气循环泵等，都是我们需要攻克的技术。目前，国内的技术还不成熟，还有很长的一条路要走。
以往，我国欠缺燃料电池的关键核心，很多技术依靠进口，或者进口材料在国内的外资企业进行生产。截至目前，利用大型能源央企的技术优势，我国已经打通了全产业链，实现了从材料到关键工艺技术的*自主可控。
氢能与燃料电池的应用场景
国外燃料电池产品已经完成了从瓦级到兆瓦级的全覆盖，只要用电的地方都可以成为燃料电池的应用场景。比如潜艇、航天、军车等军事用途；大型车、乘用车、叉车、重型货车、轨道列车、无人机、船舶等交win德赢途；家庭热电联供，还有基站用的电源等固定式应用；充电宝、应急电源等移动式应用。
为什么燃料电池推广不开？实际上是由于加氢的基础设施没有跟上。如果加氢设施跟上，燃料电池的乘用车很快就可以普及。与电动车相比，燃料电池大巴、重卡等大型车在续航、使用成本上也有优势。
在日本，燃料电池还应用于热电联供系统。他们用天然气制氢，其中高热值部分发电，作为家庭用电；低热值部分供热水，提高了天然气的能源利用率。热电联供系统的热电率可达到70%-80%，节省了很多能源。
氢能还可以用在发动机领域，为未来的飞机、船舶、电动自行车、叉车等提供动力，解决续航等问题。在太空中，利用太阳能光伏可以实现水电解制氢。在工业领域，氢气还可以炼钢等。
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