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j2开奖直播:【j2开奖】氢动力汽车来袭!来看氢能与燃料电池技术路线图(2)

时间:2016-02-27 21:57来源:本港台现场报码 作者:j2开奖直播 点击:
蒸汽甲烷重整。目前,大约48%的氢气是由天然气通过蒸汽甲烷重整工艺生产,即在高温、催化剂的作用下,甲烷和水蒸气发生的反应生成氢气的过程。如果

  蒸汽甲烷重整。目前,大约48%的氢气是由天然气通过蒸汽甲烷重整工艺生产,即在高温、催化剂的作用下,甲烷和水蒸气发生的反应生成氢气的过程。如果废气中的二氧化碳浓度较高时,蒸汽甲烷重整工艺就需要采用CO2捕捉与封存技术,来控制碳排放量。用这种方法大规模生产氢气的成本主要由天然气价格决定,例如目前美国天然气的价格是每千克0.9美元,欧洲的天然气每千克2.2美元,日本的天然气每千克3.2美元。重整工艺并不局限于使用天然气,所有富含氢元素的气体都可以用重整工艺生产纯净的氢气,同时氢气也可以从其开奖直播化石资源中生产出来,如煤、生物质或有机废料等。

  电解制氢。电解法是通过施加一个直流电把水分离成氢气和氧气,把电能转化成化学能。对于仅使用电能作为输入能量的电解槽(无外热),随着电池电压的升高,制氢效率会降低,而产氢速率却会提高。因此对于给定几何形状的电解槽,工程师需要平衡电解槽效率和产氢量之间的关系。不同类型的电解槽可以按电解质和电荷载体的不同,分成碱性电解槽、质子交换膜电解槽和固体氧化物电解槽等。碱性电解槽是目前最成熟的技术,并且投资成本比其开奖直播的电解槽要低很多,但是质子交换膜电解槽和固体氧化物电解槽更有希望降低成本和提高效率。选择电解槽工艺需要找到一个减少投资成本和实现效率提高的平衡点。由图2可以看出质子交换膜电解槽在成规模生产时有望进一步降低成本。

  

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  (二)氢燃料电池技术

  氢燃料电池不仅高效能,而且环保,尤其是质子交换膜燃料电池,未来市场发展前景广阔。

  氢燃料电池的高性能。氢燃料电池是通过含有大量氢气的燃料与氧化剂发生化学反应直接产生电能,而不是利用燃烧来供能。相比于其开奖直播把化学能转化成电能的过程,它的发电效率更高,通常能达到32%-70%。一般而言,燃料电池里的燃料除了氢气,还有天然气、甲醇和柴油等其开奖直播液体燃料。如果使用的是纯氢气,燃料电池的排气是水蒸气,那么它对环境的影响可以忽略不计。虽然使用了烃类的燃料,就会有二氧化碳的排放,但是即便这样,使用燃料电池仍具有减轻碳排放的环境价值。

  燃料电池类型。燃料电池可以根据它们膜的类型和操作温度分成不同的类型。燃料电池可分为:(1)质子交换膜燃料电池(PEMFC);(2)碱性燃料电池;(3)磷酸型燃料电池(PAFC);(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC);(5)固体氧化物燃料电池(SOFC)。

  质子交换膜燃料电池。质子交换膜燃料电池是燃料电池电动汽车最适合的选择。类似于电解槽,燃料电池也有一个电效率和功率输出的平衡。电效率在低负载时很高,且随着功率输出的增加而降低。质子交换膜燃料电池和碱性燃料电池的操作温度比较低,在80℃左右,另外的燃料电池操作温度就比较高,可以达到600℃(固体氧化物燃料电池),这使得它们可以适用于热电联产系统中。

  (三)氢燃料运输与配送

  氢燃料的广泛应用,依赖完善的氢燃料运输配送基础设施,来保障氢能的高效使用。

  加氢站。加氢站是燃料电池电动汽车燃料供应链中一个至关重要的因素,提供尽可能多的加氢站是实现消费者利益的先决条件。加氢站的设置在很大程度上是由每日氢燃料的需求量、车载氢燃料的储存方式,以及氢燃料的制造和运输方式等决定的。确定一个加氢站大小是关键的一步,一个小的加氢站初始阶段可能每天只需要50kg到100kg,但是在成熟以后的市场里,加氢站每天可能会需要2000kg氢燃料。加氢站的氢燃料可以由下面的两种途径来提供:(1)从一个集中生产氢的工厂运输到加氢站;(2)在加氢站里用较小规模的电解槽和天然气蒸汽重整生产氢气。每种方法都各有优点和不足:大规模、集中式制氢在大规模经济下尽量减少了制氢成本,但却需要运输氢燃料,这增加了使用氢的成本;在分散制氢、小规模制氢的情况下,减少了运输和配送成本,但是却增加了制氢的成本。因此,寻找最佳的网络配置需要详细分析并考虑多种因素,如制氢资源地理分布、现存基础设施情况和加氢站预计氢燃料需求量等。

(责任编辑:本港台直播)
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