第三章氢能（PPT 精品） .ppt

氢能,氢的制备,以煤为原料制取氢气,焦炉煤气psa制氢装置,煤气化为合成氨后制取氢气,煤气化为合成氨后制取氢气,以天然气制取氢气,电解水制氢,太阳能制氢,混合能源制氢,高压氢气储存,高压储氢的问题,容量小：以普通钢材制成的压力容器，储氢压力为15mpa时，氢的重量仅占总重量的1，体积容量约0008kgh2/l。使用特种高强度奥氏体钢材料制成的容器时，储氢重量可达总重量的26。安全性差：高压容器本身就需要特殊的照顾与维护，况且容器中装的是易燃易爆又易渗漏的氢气。车祸时可能有严重的后果。实施问题：容器压力愈高，充氢站的建设、压缩运行所化的代价愈高。而且充装1立方米氢气要耗电05度左右、而1立方米氢气经燃料电池发电仅得2度电。,液态氢储存,液态氢储存,液态储氢的问题,气态氢降温到-253变为液体进行贮存；各种储氢方式中，液态储存氢能达到最高的储存体积密度和重量密度；液氢存储的重量比约57.5，体积容量约004kgh2/l；氢气液化的费用昂贵，几乎相当于三分之一液氢的成本；液氢的贮存容器庞大；需要极好的绝热装置来隔热，避免沸腾汽化。,金属氢化物储氢,首先使氢与金属形成金属氢化物加热后，金属氢化物分解脱氢而得氢气。,储氢合金,钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金,金属氢化物储氢的问题,单位重量的储氧量不高，储氢材料加上容器后，单位重量的储氢量低于高性能材料的压力容器，储氢重量为总重量的15以下；单位体积的储氢容量有所提高，为005kgh2/l。储氢压力为12mpa，远低于压力容器，提高了安全性，充氢能耗皆降低；金属氢化物对氢气中的少量杂质如o2，h2o，co等有较高的敏感度，高于燃料电池电极催化剂的敏感度，因而提高了对原料氢的质量要求；存在金属氢化物的机械强度、反复充放后的粉碎等问题，金属氢化物可反复充放的次数不多且价格昂贵；储氧化物的容器要能够耐高压，还要有足够的换热面积，能够迅速的传递吸氧和放氢反应过程中释放或者需要的热量。,活性炭吸附贮氢,活性炭低温吸附具有相当好的储氢能力，在-196，4.2mpa时，活性炭的储氢量约总重的5；但是-196的低温、4.2mpa的压力，兼有高压容器法和液氢法的弱点，在车上也不是可行的方法。,碳纳米材料贮氢,碳纳米管是一种纳米尺度的、具有完整分子结构的新型碳纳米材料，是由石墨的一层碳原子卷曲而成的无缝、中空的管体。碳纳米管具有优良的贮氢性能.,碳纳米材料贮氢的问题,纳米碳管的价格昂贵，目前还未解决其规模制备的方法；纳米碳放氢难，放氢的容量低，放氢速率低；,氢能的利用,氢能的利用,氢能的利用,氢能的利用,航天飞机的高压补燃氢/氧发动机,氢气发动机,宝马氢能源12缸发动机,氢气发动机,宝马氢能源12缸发动机,氢气发动机,氢能的利用,氢气同样可以用来直接驱动改进的内燃机；转子发动机只需要极小的改动就可以燃用氢气；rx-8s车每加满一罐压缩氢气可行驶120英里（约合193.12公里）。,氢混合动力研究车（h2rv）,氢能摩托车,福特汽车公司focush2rv氢发动机轿车,燃料电池,燃料电池由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成；,燃料电池工作原理,燃料电池工作原理,工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）；氢在负极分解成正离子h+和电子e-，氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极；用电的负载就接在外部电路中；在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水；这正是水的电解反应的逆过程。,燃料电池动力厂,250千瓦燃料电池,燃料电池装置的构成,燃料电池的类型,碱性燃料电池（afc）采用氢氧化钾溶液作为电解液。质子交换膜燃料电池（pemfc）采用极薄的塑料薄膜作为其电解质。磷酸燃料电池（pafc）采用200高温下的磷酸作为其电解质。熔融碳酸燃料电池（mcfc）固态氧燃料电池（sofc）采用固态电解质,燃料电池,梅赛德斯-奔驰氢燃料电池公共汽车,氢燃料电池发动机,梅赛德斯-奔驰a级燃料电池汽车,氢燃料电池公共汽车,安装在车尾部的氢燃料电池发动机,燃料电池mpv,“超越2号”燃料电池轿车,国产的燃料电池城市客车,加氢燃料站,