太阳能光催化分解水制氢的研究进展

燃料电池车和氢发动机车的氢气来源一直是制约这种新能源车发展的主要瓶颈.其中太阳能制氢被认为是今后通向氢能源、氢经济的主要途径.日本本田汽车公司已设有示范性的太阳能加氢站.     

生物制氢新技术

当今世界新能源迫在眉睫,因为目前所用能源如石油、天然气等均属不可再生能源,在地球上储量有限,而人类生存和发展又离不开能源。此外,传统的能源在使用过程中会对环境造成污染,所以必须寻找新的能源。为解决能源短缺和环境污染问题,氢是最理想的绿色替代能源。生物制氢以其能耗少、环保而备受关注。新兴的厌氧发酵生物制氢法是利用某些微生物以有机物为基质,产生氢气的一种制氢方法。该方法可以利用大量的有机废物,     

可再生能源电力制氢发展潜力研究

随着燃料电池汽车商业化的应用与大规模的推广,大规模低碳、低成本的氢气是燃料电池汽车发展的关键因素.从可再生能源电力建设及运营现状、发展可再生能源制氢的制约因素、驱动因素等方面,对风电、光伏等可再生能源制氢发展潜力进行了全面描述和分析.未来风电、光伏等可再生能源电力电解水制氢是"绿氢"的主要供给渠道,在"3060"碳中和...     

汽车产业视角下日本《氢能基本战略》的分析与启示

<正>氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。在能源危机的背景下,氢能在世界范围内受到广泛关注,各国也抓紧战略布局,如火如荼发展氢能产业,将氢能作为脱碳能源的重要组成部分和绿色经济复苏的新引擎。2017年,日本制定了《氢能基本战略》,并一直致力于推广以氢气为燃料的燃料电池汽车和氢气在火力发电中的应用,但是由于2017版氢能战略中对绿氢(电解水制氢,碳排放为零)和蓝氢(生产1 kg氢气CO₂排放小于5 kg)的规划和重视不够,     

车载储氢瓶快速充气后气体状态的预测模型

本文依照工程热力学基本理论建立了车载储氢瓶中氢气充入质量与氢气状态参数的预测模型,通过实验数据验证了模型的合理性。利用该模型分析了充氢温度对充气结束后气瓶内填充质量与最终温度的影响和环境温度对充气结束后车载储氢瓶内最终温度的影响。结果表明:车载气瓶内初始压力越低,可填充气体质量随充氢温度的升高其减少率越大,最终温度随充氢温度的升高其温升率越大;车载气瓶内初始压力越低,最终温度随环境温度的升高其温升率越低。同时该预测模型可以针对车载气瓶内不同的初始条件去预测气源氢气所需的最低预冷温度,为目前加氢站的气源氢气温度的控制提供理论依据,进而减少加氢站氢气冷却所需能耗。     

金属复合TiO_2一维材料光催化氨硼烷制氢研究进展及我国氢燃料电池汽车发展展望

随着全球化石燃料消耗量日益增加,发展新能源汽车已成为全球汽车产业共识,氢燃料电池汽车被认为是新能源汽车发展的最终解决方案。但是氢气具有易燃易爆、易扩散的特点,因此储氢技术是氢燃料发展面临的巨大挑战,以氨硼烷制氢技术为代表的固体吸附储氢方式能能够很好地解决以上难题。本文对一维复合TiO_2纳米结构在光催化氨硼烷制氢领域的研究现状以及未来前景进行了讨论。随着一维复合TiO_2的越来越广泛的应用和光催化制氢技术的产业化发展,未来氢燃料电池技术也将不断成熟,在新能源汽车领域的应用也将日益广泛。     

铝基复合材料制氢性能与安全性研究

铝水解制氢技术具有储氢密度高、安全、产物环境友好等优势，成为最具竞争力的制氢技术之一，能满足特种场景下燃料电池的供氢需求。本文中通过高能球磨工艺制备了铝基复合材料85%Al-9%LiAlH4-3%Bi-3%NaCl，研究其在不同场景下的制氢性能和特种环境下的安全性，并通过设计、制造铝水反应制氢装置实现了氢气流量的稳定供应。结果表明，在50℃温度下，铝基复合材料最大产氢量可达1 435 mL/g，火烧实验中能保持良好的阻燃效果，所设计的铝水反应制氢装置可实现氢气0.8 L/min流量的稳定供应，可满足低功率燃料电池的使用要求。     

燃料电池车的发展动向

随着制氢和贮氢技术的进步、加氢站建设步伐的加快、燃料电池制造成本的下降，氢能广泛利用和燃料电池车的普及必将早日到来。     

宝马将氢发动机的热效率提高至42％

宝马（BMW）旗下从事研究开发的BMW Forschung und Technik近日宣布，已开发出将热效率最大提高至42％的氢发动机“H2BVplus”，与涡轮柴油发动机处于同等水平。此次根据柴油发动机的燃烧室形状，配备了高压喷氢系统。H2BVplus发动机利用氢气出色的燃烧特性，将柴油发动机的燃烧系统与火花塞的点火优势结合在一起。     

制氢方法的评价及对氢燃料电池汽车推广的影响研究

氢燃料电池汽车（FCV）是未来交通运输的理想解决方案,由于其在使用过程中仅消耗氢气,寻找对资源、能源和环境影响最小的氢气来源,对交通运输行业的节能减排具有重要意义。分析和评估了4种不同的制氢方法,通过建立FCV燃料循环的全生命周期评估数学模型,并与GaBi软件的基础数据库相结合,实现对FCV的全生命周期评价。选择丰田MIRAI FCV作为实例对象,对所建立模型的有效性进行验证。基于建立的评价模型,对FCV生命周期的各个阶段进行评价,探讨不同制氢方法对资源、能源和环境的影响,研究中国电力结构和制氢效率改进对电解水制氢法的积极作用,分析了以不同清洁能源作为电力来源时对电解水制氢法的影响程度。在对中国的人口、能源分布情况和能源结构变化趋势进行分析后,结合建立的清洁能源电价预测数学模型,提出了短期内适合推广FCV的区域,明确了考虑环境成本时的各区域推荐的制氢方法或清洁能源发电类型,给出了考虑经济成本时的各区域在当前和未来30年内推荐的清洁能源发电类型。通过所建立的生命周期评价模型和清洁能源电价预测模型,确定当前阶段的最佳制氢方法,发现了中国当前电力结构存在的问题,明确未来中国各地区能源结构发展的方向。研究结果表明：只有以清洁能源发电作为电力来源时,电解水制氢法才是未来大规模制氢的理想方案,清洁能源使用优先级顺序为核能、水电、风能;人口密度小于150人·km^-2的地区（除中心城市外）未来一段时间内不应大面积推广FCV,推广的重点应该在中国的东南部地区。     

浅谈电解水制氢的原理及发展

氢气因为具有较高的能量密度和清洁环保的优点,被认为是一种新型的燃料,在未来的可持续能源体系发展中具有非常好的应用前景。电解水制氢具有更绿色清洁的优点,不会产生CO_2温室气体,更符合环保的理念。文章主要介绍电解水制氢的工作原理,制氢影响因素等。     

氨燃料汽车发动机燃烧技术研究进展

为缓解全球气候变暖,可考虑在汽车发动机上燃烧零碳氨燃料以减少碳排放。但由于氨(NH₃)的燃点高、最小点火能量高以及燃烧缓慢等劣势,需要借助氢气(H₂)作为助燃剂,帮助改善氨燃料发动机的燃料燃烧过程。针对国内外相关文献进行综述,总结了氨氢双燃料发动机掺混燃烧调控方法的研究进展,并分析了氨催化分解制氢与氨燃料发动机耦合的研究现状,发现采用氨燃料在线重整制氢可以避免采用双燃料供给系统。研究结果表明,氢气助燃能提高氨燃料发动机的燃烧速度,降低NO_x的排放量。对于氨燃料发动机依旧存在的动力性能下降和未燃氨气排放等问题,仍需在今后的研究中探索解决。     

氢能源汽车联盟成立

正近日,中国汽车工业协会上市公司委员会2016年第二次理事会审议通过了《中国氢能源汽车产业联盟设立策划书》,中国氢能源汽车产业联盟正式成立。产业联盟的成员主要来自氢燃料电池汽车上下游全产业链里的企业、专家、知名人士、资本市场专业投资人士等。氢燃料电池汽车相较纯电动汽车更具优势,氢燃料电池汽车利用氢的化学反应为汽车提供电能,动力更可持续,能效更高,续航里程更长;排放物只有水,实现了零碳排放,没有二次污染;加气时间也大大缩短;氢气密度较轻,一旦发生泄漏会向上竖状扩散,爆炸的可能性不大;而更具优势的是,氢气属于可再生资源,工业废气、风水发电等均可带     

加拿大启动首个氢中心

加拿大首个氢中心在埃德蒙顿启动,获得联邦、省、市三级政府225万加元资助.该中心是一个由政府、原住民、学术和经济界领导人组成的联盟,以推动低碳氢气生产、使用、销售和存储.目前,该中心正在规划至少25个项目,包括市政和商业的氢动力车队、家庭和工业供热和供电.埃德蒙顿地区被认为是加拿大氢经济的最佳启动地,拥有全球最低的制氢...     

氢燃料电池汽车不同制氢方案的全生命周期评价及情景模拟研究

氢燃料电池汽车作为新能源汽车领域未来的重要方向已成为行业共识,为评估氢燃料电池汽车不同制氢方案对资源、能源和环境的影响,构建氢燃料电池汽车燃料循环以及4种制氢方案的全生命周期评价数学模型,选取代表世界先进水平的丰田Mirai燃料电池汽车作为评价对象,应用GaBi软件的基础数据库对其进行全生命周期评价,同时对甲烷催化重整法、甲醇催化裂解法、电解水法和氨裂解法4种制氢方案的全生命周期能耗、排放进行量化计算。最后,以电力结构作为关键因素对当前最常用的电解水法进行情景模拟并与其他3种方案进行对比分析。评价计算结果表明:电解水法制氢的矿产资源消耗、化石能源消耗和环境影响均最高;甲醇催化裂解法制氢的矿产资源消耗和化石能源消耗均为最低,仅分别为电解水法的2%和3%;甲烷催化重整法制氢的环境影响最低,仅为电解水法的1.6%。情景模拟结果表明:电解水法的环境影响在煤电比例降低到41.6%的情况下仍然在4种制氢方案中最大,然而在水力单一清洁能源发电的极限情况下环境影响最小,但基于中国的资源禀赋,全面实现水力发电并不可行。因此,须从提升电解水法的能源利用效率、改进关键技术等方面有所突破才能使其成为未来大规模制氢的可行方案。     

王连春:发展氢燃料汽车

正全国人大代表、江苏悦达集团党委书记、董事局主席王连春在2019年全国两会期间就我国氢燃料电池汽车产业发展提出建议。王连春认为,氢能是清洁、高效的二次能源载体,发展氢燃料电池汽车已成为各国新能源汽车未来发展的共同战略选择。在制氢技术方面,风电制氢被认为是最有前景的低碳解决方案。然而,我国目前氢能源基础设施建设,尤其是加氢站建设进展较为缓慢,制约了国内氢燃料电池汽车的发展步伐。王连春建议,将氢能上升为国家战略。建议国家做好顶层设计,统筹统一规划,制定相关标准和法规,促进氢能产业健康发展。     

氢发动机发展现状与展望

当前,以氢气作为燃料的发动机得到了广泛关注。以氢作为燃料的发动机主要有两种形式:氢氧燃料电池以及氢内燃机。氢发动机有诸多优势,例如:排放极低,能源可再生等等。但是氢发动机在发展的道路上还有许多问题,诸如:发动机成本较高,加氢站很少等等。文中主要对当前氢发动机的发展现状,以及对今后氢发动机发展方向展望等问题进行了讨论。     

金属贮氢式汽车空调系统的应用

该系统的工作原理是:一种金属氢化物在较高温度下吸热后释放出氢气,氢气流在较低温度(环境温度)下被另一种金属氢化物吸收,再利用两种氢化物在环境温度下的氢压平衡反应,使后一种氢化物释氢,从而吸收室内的热量,达到空调降温的目的。     

燃料电池汽车步入发展快车道（二）

车用燃料电池的燃料出现多样化燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。质子交换膜燃料电池是目前汽车领域呼声较高的一代动力装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得所需的燃料——氢气。燃料电池汽车将以多快的速度在全世界普及,取决于所使用的氢燃料的类型。质子交换膜燃料电池目前主要包括氢质子交换膜燃料电池、甲醇重整燃料电池和天然气或汽油重整燃料电池等类型(见表2)。氢:从环保角度来看,理想的解决方案是使用纯净的氢气,然而,尽管氢的比能量最高可达到120.7kJ/g,但是由于氢在常温下为气体,而且单位体积的能量密度小,若使燃料电池汽车行驶里程达到500km,则在常温常压下需要约36m~3的氢气,若用在小轿车上,这将需要很大的存储空间,显然这是不现实的,并且还要以很大的成本在世界各地建立一套新的燃料供应系统。目前解决办法主要有压缩氢气、液化氢气以及合金储氢。压缩氢气就是将氢气比正     

本田在美启动家用小型太阳能加氢站实验

两年前,美国已开始逐步普及加氢站,为氢燃料电池车提供燃料。其中太阳能加氢站是最为引人关注的,该加氢站的最大特点是：通过太阳能电池的电力,来电解水提取氢,并且在制造氢时不会产生CO2。