氫能制氫儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈分析

1、氫能制氫儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈分析氫能制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈分析國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長(zhǎng)王思強(qiáng)近日表示，氫能也是我 國(guó)能源革命重要的探索方向，下一步將會(huì)同有關(guān)部門(mén)打造好產(chǎn)業(yè)環(huán)境，統(tǒng) 籌推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。有關(guān)部門(mén)將研究制定我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線 圖，明確氫能發(fā)展戰(zhàn)略定位、LI標(biāo)和任務(wù)；同時(shí)研究設(shè)立一批示范工程，推 動(dòng)氫能與可再生能源結(jié)合、燃料電池分布式發(fā)電、氫儲(chǔ)能以及氫燃料電池 交通等多元化應(yīng)用；加快組織突破燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)裝備，完善有關(guān)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)、認(rèn)證和監(jiān)管體系。前言中游儲(chǔ)運(yùn)高壓儲(chǔ)運(yùn)液氫儲(chǔ)運(yùn)固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫下游應(yīng)用加氨站燃料電池應(yīng)用石化工業(yè)應(yīng)用氫能被認(rèn)為是最理想的新能源

2、，最有希望成為能源的終極解決方案。 氫能相比于其他能源方案有顯著的優(yōu)勢(shì)：儲(chǔ)量大、比能量高（單位質(zhì)量所蘊(yùn) 含的能量高）、污染小、效率高、可貯存、可運(yùn)輸、安全性高等諸多優(yōu)點(diǎn)， 受到了各國(guó)的高度重視。氫能產(chǎn)業(yè)鏈三大環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的技術(shù) 壁壘和技術(shù)難點(diǎn)，H前上游的電解水制氫技術(shù).中游的化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)和下 游的燃料電池在車(chē)輛和分布式發(fā)電中的應(yīng)用被廣泛看好。上游制氫電解水制氫化石原料制気化工原料制氫工業(yè)尾氣制氫新型制氫技術(shù)圖1氫能產(chǎn)業(yè)鏈氫能的上游是氫氣的制備，主要技術(shù)方式有傳統(tǒng)能源的化石原料制氫. 化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫、電解水制氫、新型制氫技術(shù)；中游是氫氣的 儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，主要技術(shù)方式包括高圧氣態(tài)

3、、低溫液態(tài)、固體材料儲(chǔ)氫和有機(jī) 液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)；下游是氫氣的應(yīng)用，氫氣應(yīng)用可以滲透到能源的各個(gè)方面，除了 傳統(tǒng)石化工業(yè)應(yīng)用如合成氨、石油與煤炭深加工外，在新能源應(yīng)用方面包 括加氫站、燃料電池下游各種應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)見(jiàn)下表。表1氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游制氫Air Liquide S A.Ally Hi-Tech Co. , Ltd. Alumifuel Power CorporationCaloric Anlagenbau GmbH Taiyo Nippon Sanso Nuvera Fuel Cells, LLC Hy9 Corporation Hydrogenics Corpora

4、tionIwatani CorporationLinde AGMesser Group GmbHPraxair, IncProton OnsiteShowa Denko K K.Xebec Adsorption Inc.中游儲(chǔ)運(yùn)Air LiquideLinde AGPraxair IncWorthington Industries Inc.Luxfer Holdings PicMcphy Energy S A.Hexagon Composites ASA HBank Technologies Inc InoxcvaVRV S. P. A下游加氫站Air ProductsBOCBallast N

5、edamEbara BallardGeneral HydrogenHydrogenicsLinde AGAir Liquide IndustrialH2 Frontier, Inc上游制氫一常用的制氫技術(shù)路線制氫方法是將存在于天然或合成的化合物中的氫元素，通過(guò)化學(xué)的過(guò) 程轉(zhuǎn)化為氫氣的方法。根據(jù)氫氣的原料不同，氫氣的制備方法可以分為非 再生制氫和可再生制氫，前者的原料是化石燃料，后者的原料是水或可再 生物質(zhì)。制備氫氣的方法H前較為成熟，從多種能源來(lái)源中都可以制備氫 氣，每種技術(shù)的成本及環(huán)保屬性都不相同。主要分為五種技術(shù)路線：工業(yè) 尾氣副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫、石化資源制氫和新型制氫方法

6、等。源制氫，利用 谷電制氫工業(yè)尾氣制氫 石油煉廠尾氣 制氫、氫磧鹽 化工制氫、合新型制氫法 生物質(zhì)制氫、光化學(xué) 超氫、熱化甲醇裂齋 制氫、氨 分解制氫石化原絆制氫煤、焦炭氣化 制氫、石油、圖2常用制氫方法電解水制氫，在山電極、電解質(zhì)與隔膜組成的電解槽中，在電解質(zhì)水 溶液中通入電流，水電解后，在陰極產(chǎn)生氫氣，在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣?；现茪?，化石原料H前主要指天然氣、石油和煤，其他還有頁(yè) 巖氣和可燃冰等。天然氣、頁(yè)巖氣和可燃冰的主要成分是屮烷。屮烷水蒸 氣重整制氫是L1前采用最多的制氫技術(shù)。煤氣化制氫是以煤在蒸汽條件下 氣化產(chǎn)生含氫和一氧化碳的合成氣，合成氣經(jīng)變換和分離制得氫。山于石 油量少，現(xiàn)在很

7、少用石油重整制氫?；衔锔邷?zé)岱纸庵茪洌状剂呀庵茪?、氨分解制氫等都屬于含氫?合物高溫?zé)岱纸庵茪浜瑲浠衔锷揭淮文茉粗频?。工業(yè)尾氣制氫，合成氨生產(chǎn)尾氣制氫、石油煉廠回收富氫氣體制氫、 氯堿廠回收副產(chǎn)氫制氫、焦?fàn)t煤氣中氫的回收利用等。新型制氫方法，包括生物質(zhì)制氫、光化學(xué)制氫、熱化學(xué)制氫等技術(shù)。 生物質(zhì)制氫指生物質(zhì)通過(guò)氣化和微生物催化脫氫方法制氫，在生理代謝過(guò) 程中產(chǎn)生分子氫過(guò)程的統(tǒng)稱。光化學(xué)制氫是將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為氫的化學(xué) 自山能，通稱太陽(yáng)能制氫。熱化學(xué)制氫指在水系統(tǒng)中，不同溫度下，經(jīng)歷 一系列化學(xué)反應(yīng)，將水分解成氫氣和氧氣，不消耗制氫過(guò)沉重添加的元素 或化合物，可與高溫核反應(yīng)堆或太陽(yáng)能提供的

8、溫度水平匹配。二主流制氫源自于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整全球來(lái)看，U前主要的制氫原料96%以上來(lái)源于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整 （48%來(lái)自天然氣重整、30%來(lái)自醇類(lèi)重整，18%來(lái)自焦?fàn)t煤氣），4%左右來(lái)源 于電解水。日本鹽水電解的產(chǎn)能占所有制氫產(chǎn)能的63%,此外產(chǎn)能占比較高 的還包括天然氣改制（8%）乙烯制氫（7%）.焦?fàn)t煤氣制氫（6%）和甲醇改質(zhì) （6%）等。 T私水電縊天忍氣跡-汽油改質(zhì)乙烯制氯煉油J8氣制氨焦?fàn)t煤代制氨電解眈鉀甲障改質(zhì)瀝枕氣改質(zhì)圖3全球制氫主要來(lái)源（左）、日本制氫主要來(lái)源（右）三 煤制氫加碳捕捉將成為主流制氫路線對(duì)比兒種主要制氫技術(shù)的成本，煤氣化制氫的成本最低，為167美元 每千克，其

9、次是天然氣制氫2.00美元/千克，屮醇裂解3.99美元/千克，煤氣化和圖4主要制氫成本對(duì)比（美元）中國(guó)煤炭資源豐富且相對(duì)廉價(jià)，故將來(lái)煤制氫很有可能成為中國(guó)規(guī)模 化制氫的主要途徑。但煤制氫工藝過(guò)程二氧化碳排放水平高，所以需要引 入二氧化碳捕捉技術(shù)（CCS）,以降低碳排放。L1前二氧化碳捕捉技術(shù)主要應(yīng) 用于火電和化工生產(chǎn)中，其工藝過(guò)程涉及三個(gè)步驟：二氧化碳的捕捉和分 離，二氧化碳的輸送，以及二氧化碳的封存。四光解水制氫技術(shù)看似理想實(shí)則困難重重光解水制氫是一種理想的制氫技術(shù)。它的原理是直接利用太陽(yáng)能，在 光催化劑的協(xié)助下，將水分解產(chǎn)生氫氣。這種方法直接利用一次能源，沒(méi) 有能源轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的浪費(fèi)，理論上

10、簡(jiǎn)單高效。光解水制氫技術(shù)始自1972年,|1|0本東京大學(xué)FujishimaA W Honda K 兩位教授首次報(bào)告發(fā)現(xiàn)Ti02單晶電極光催化分解水從而產(chǎn)生氫氣這一現(xiàn)象, 從而揭示了利用太陽(yáng)能直接分解水制氫的可能性，開(kāi)辟了利用太陽(yáng)能光解 水制氫的研究道路。隨著電極電解水向半導(dǎo)體光催化分解水制氫的多相光 催化的演變和Ti02以外的光催化劑的相繼發(fā)現(xiàn)，興起了以光催化方法分解水制氫（簡(jiǎn) 稱光解水）的研究，并在光催化劑的合成、改性等方面取得較大進(jìn)展。然而，這種制氫方法面臨的技術(shù)仍然面臨很多問(wèn)題。制氫效率低（不到 4%）是最主要的問(wèn)題，所以它離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。光催化材料的 帶隙與可見(jiàn)光能量匹配

11、，光催化材料的能帶位置與反應(yīng)物電極電位匹配， 降低光生電子-空穴的復(fù)合率是克服這一困難的三大待攻克技術(shù)難關(guān)。五 隨著電價(jià)下降，將有利于電解水制氫技術(shù)發(fā)展電解水制氫成本主要來(lái)源于固定資產(chǎn)投資、電和固定生產(chǎn)運(yùn)維這四項(xiàng) 開(kāi)支，其中電價(jià)高是造成電解水成本高的主要原因，電價(jià)占其總成本的78%。 因而電價(jià)的下降必將帶來(lái)氫氣成本的大幅下降。同時(shí)技術(shù)發(fā)展、規(guī)模化效 應(yīng)，都會(huì)使氫氣成本下降。表2電解水制氫成本構(gòu)成201120152020 （預(yù)測(cè)）固定資產(chǎn)投資0. 60. 50.4電價(jià)3. 22. 31.4固定生產(chǎn)運(yùn)維0. 20. 10. 1其他0. 10. 10. 1Total4. 13. 22雖然LT前水電解

12、制氫成本遠(yuǎn)高于石化燃料，而煤氣化制氫和天然氣重 整制氫相對(duì)于石油售價(jià)已經(jīng)存在利潤(rùn)空間。但是用化石燃料制取氫氣不可 持續(xù)，不能解決能源和環(huán)境的根本矛盾。并且碳排放量高，煤氣化制氫二 氧化碳排放量高達(dá)193kg/GJ,天然氣重整制氫也有69 kg/GJ,對(duì)環(huán)境不友 好。而電解水制氫是可持續(xù)和低污染的，這種方法的二氧化碳排放最高不 超過(guò)30 kg/GJ,遠(yuǎn)低于煤氣化制氫和天然氣重整制氫。表3典型制氫工藝中各類(lèi)能源轉(zhuǎn)換效率與C02排放制氫工藝原料能源能量密度（MW/km2 ）能量轉(zhuǎn)化率（）co2排放 量（kg/GJ）重整桂類(lèi)天然氣7507669煤化物煤炭煤炭75059193生物質(zhì)太陽(yáng)能1200. 24

13、25核能5002817水力57015電解水潮汐17020風(fēng)能47018太陽(yáng)能12010. 527光催化水太陽(yáng)能120427熱化學(xué)循環(huán)水核能5005028我國(guó)可再生能源豐富，每年棄水棄風(fēng)的電量都可以用于電解水。我國(guó) 擁有水電資源3.78億千瓦，年發(fā)電量達(dá)到2800億千瓦時(shí)。水電由于豐水 器和調(diào)峰需要，產(chǎn)生了大量的棄水電能。我國(guó)風(fēng)力資源也非常豐富，可利 用風(fēng)能約2.53億千瓦時(shí)，相當(dāng)于水力資源的2/3。但風(fēng)電山于其不穩(wěn)定的 特性，較難上網(wǎng)，因此每年棄風(fēng)限電的電量規(guī)模龐大。如果將這部分能源 充分利用起來(lái)，有利于電解水制氫的發(fā)展。中游儲(chǔ)運(yùn)氫是所有元素中最輕的，在常溫常壓下為氣態(tài)，密度僅為0. 0899

14、kg/m3, 是水的萬(wàn)分之一，因此其高密度儲(chǔ)存一直是一個(gè)世界級(jí)難題。氫能的存儲(chǔ) 有以下方式：低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等， 這兒種儲(chǔ)氫方式有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。氫輸運(yùn)乂分為氣氫輸送、液氫輸送 和固氫輸送。物 st®®化合物高壓材料化合物聚合物圖5典型儲(chǔ)氫技術(shù)一低溫液態(tài)儲(chǔ)氫不經(jīng)濟(jì)液態(tài)氫的密度是氣體氫的845倍。液態(tài)氫的體積能量密度比壓縮狀態(tài) 下的氫氣高出數(shù)倍，如果氫氣能以液態(tài)形式存在，那它替換傳統(tǒng)能源將水 到渠成，儲(chǔ)運(yùn)簡(jiǎn)單安全體積占比小。但事實(shí)上，要把氣態(tài)的氫變成液態(tài)的 并不容易，液化lkg的氫氣需要耗電4-10千瓦時(shí)，液氫的存儲(chǔ)也需要耐超 低溫和保持超

15、低溫的特殊容器，儲(chǔ)存容器需要抗凍、抗壓以及必須嚴(yán)格絕 熱。所以這種方法極不經(jīng)濟(jì)，僅適用于不太計(jì)較成本問(wèn)題且短時(shí)間內(nèi)需迅 速耗氫的航天航空領(lǐng)域。二 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最為成熟，致命缺點(diǎn)是體積比容量小高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是1_1前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)，其儲(chǔ)存方 式是采用高壓將氫氣壓縮到一個(gè)耐高壓的容器里。LI前所使用的容器是鋼 瓶，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排放速度快。但 是存在泄露爆炸隱患，安全性能較差。該技術(shù)還有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是體積比容量低，D0E的U標(biāo)體積儲(chǔ)氫容 量70g/L,而鋼瓶H前所能達(dá)到最高的體積比容量也僅有25g/Lo而且要達(dá) 能耐受高壓并保證安全性，現(xiàn)

16、在國(guó)際上主要采用碳纖維鋼瓶，碳纖維材料 價(jià)格非常昂貴，所以它并非是理想的選擇，可以作為過(guò)渡階段使用。表4儲(chǔ)氫氣瓶分類(lèi)類(lèi)型簡(jiǎn)稱優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)商鋼瓶I型重容比大，安全性 差纖維環(huán)向纏繞鋼瓶II型金屬內(nèi)膽纖維全纏 繞復(fù)合材料氣瓶III型重容比小，單位質(zhì) 量?jī)?chǔ)氫密度高，安 全性相對(duì)高美國(guó)的Quantum公司和 Lincoln Composites 公司、 加拿大的Dynetek工業(yè)公司、 法國(guó)的Mahytec公司塑料內(nèi)膽纖維全纏 繞復(fù)合材料氣瓶IV型三固態(tài)儲(chǔ)氫，儲(chǔ)氫密度大，極具發(fā)展?jié)摿虘B(tài)儲(chǔ)氫方式能有效克服高壓氣態(tài)和低溫液態(tài)兩種儲(chǔ)氫方式的不足，且 儲(chǔ)氫體積密度大、操作容易、運(yùn)輸方便、成本低、安全等，特別適合

17、于對(duì) 體積要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合，如在燃料電池汽車(chē)上的使用，是最具發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俪鯔C(jī)框架（MOFs）物理吸附 儲(chǔ)軌材料固態(tài)倫 氯材料|納米結(jié)構(gòu)（納米碳錯(cuò)、富初烯. 金鳳修復(fù)磧棊BN茶材料等簡(jiǎn)血金恥 -氫化物二元金屬氯化物（MHx型.M為金 風(fēng).代農(nóng)材科，AIM,. MgH2）金廉間氫化物（包含至少兩種金屬元代表材料:LaNi5H6x Mg?N.H4等）金風(fēng)氮化物化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫材料 1鋁氫化物(NaAIH八 Mg (AIH4) ?>-非金風(fēng)氫化物 （nh3bh3有機(jī)物）復(fù)雜金朋氯. 化物埶基/亞駅基化物（L.NH?等硒氯化物 <LiBH4w Mg（BH4）2W）圖6固體儲(chǔ)氫材料分類(lèi)一科J儲(chǔ)

18、氫方式。固態(tài)儲(chǔ)氫就是利用氫氣與儲(chǔ)氫材料之間發(fā)生物理或者化學(xué) 變化從而轉(zhuǎn)化為固溶體或者氫化物的形式來(lái)進(jìn)行氫氣儲(chǔ)存的一種儲(chǔ)氫方式。儲(chǔ)氫材料種類(lèi)非常多，主要可分為物理吸附儲(chǔ)氫和化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫。 其中物理吸附儲(chǔ)氫乂可分為金屬有機(jī)框架(MOFs)和納米結(jié)構(gòu)碳材料，化學(xué) 氫化物儲(chǔ)氫乂可分為金屬氫化物(包括簡(jiǎn)單金屬氫化物和簡(jiǎn)單金屬氫化物)， 非金屬鼠化物(包括硼氫化物和有機(jī)氫化物)o物理吸附儲(chǔ)氫材料是借助氣體分子與儲(chǔ)氫材料間的較弱的范德華力來(lái) 進(jìn)行儲(chǔ)氫的一種材料。納米結(jié)構(gòu)碳材料包括碳納米管、富勒稀、納米碳纖 維等，在77K下最大可以吸附約4毗氫氣。金屬有機(jī)框架材料(MOFs)具有 較碳納米材料更高的儲(chǔ)氫量，

19、可以達(dá)到4.5wt%,并且MOFs的儲(chǔ)氫容量與其 比表面積大致呈正比關(guān)系。但是，這些物理吸附儲(chǔ)氫材料是借助氣體分子 與儲(chǔ)氫材料間的較弱的范徳華力來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)氫，根據(jù)熱力學(xué)推算其只能在低 溫下大量吸氫?；瘜W(xué)氫化物儲(chǔ)氫的最大特點(diǎn)是儲(chǔ)氫量大，H前所知的就有至少16種材 料理論儲(chǔ)氫量超過(guò)DOE最終U標(biāo)7. 5毗,有不下6種理論儲(chǔ)氫量大于12wt%o 并且在這種儲(chǔ)氫材料中，氫是以原子狀態(tài)儲(chǔ)存于合金中，受熱效應(yīng)和速度 的制約，輸運(yùn)更加安全。但同時(shí)山于這類(lèi)材料的氫化物過(guò)于穩(wěn)定，熱交換 比較困難，力口/脫氫只能在較高溫度下進(jìn)行，這是制約氫化物儲(chǔ)氫實(shí)際應(yīng)用 的主要因素。金屬有機(jī)框架體系可逆，但操作溫度低納米結(jié)構(gòu)材料

20、-操作溫度低，儲(chǔ)氫溫度低二元金屬氫化物一體系可逆，但熱力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)差金風(fēng)氫化物儲(chǔ)氫材一體系可逆，但多含重料物質(zhì)元素，儲(chǔ)氫容蚤低復(fù)雜金屬氫化物儲(chǔ)氫容量高，局部可逆，種類(lèi)多樣非金風(fēng)氫化物Ti舌存容量離，溫度適宜，但體系不可逆圖7固體儲(chǔ)氫材料分類(lèi)口前各種材料基本都處于硏究階段，均存在不同的問(wèn)題。金屬有機(jī)框 架(MOFs)體系可逆，但操作溫度低；納米結(jié)構(gòu)材料操作溫度低，儲(chǔ)氫溫度低; 金屬氫化物體系可逆，但多含重物質(zhì)元素，儲(chǔ)氫容量低；二元金屬氫化物體 系可逆，但熱力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)差；復(fù)雜金屬氫化物儲(chǔ)氫容量高，局部可逆, 種類(lèi)多樣；非金屬氫化物儲(chǔ)存容量高，溫度適宜，但體系不可逆。實(shí)現(xiàn)“高 效儲(chǔ)氫”的技

21、術(shù)路線主要是要克服吸放氫溫度的限制。四有機(jī)液體儲(chǔ)氫近年來(lái)備受關(guān)注有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)是通過(guò)不飽和液體有機(jī)物的可逆加氫和脫氫反應(yīng)來(lái) 實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫。理論上，烯燒、烘桂以及某些不飽和芳香燒與其相應(yīng)氫化物， 如苯-環(huán)己烷、屮基苯-甲基環(huán)己烷等可在不破壞碳環(huán)主體結(jié)構(gòu)下進(jìn)行加氫 和脫氫，并且反應(yīng)可逆。有機(jī)液體具有高的質(zhì)量和體積儲(chǔ)氫密度，現(xiàn)常用材料（如環(huán)己烷、屮基 環(huán)己烷、十氫化蔡等）均可達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)己烷和屮基環(huán)己烷等在常溫常 壓下呈液態(tài)，與汽油類(lèi)似，可用現(xiàn)有管道設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸，安全方便， 并且可以長(zhǎng)距離運(yùn)輸；催化加氫和脫氫反應(yīng)可逆，儲(chǔ)氫介質(zhì)可循環(huán)使用；可 長(zhǎng)期儲(chǔ)存，一定程度上解決能源短缺問(wèn)題。有機(jī)液體儲(chǔ)氫

22、也存在很多不足：技術(shù)操作條件較為苛刻，要求催化加 氫和脫氫的裝置配置較高，導(dǎo)致費(fèi)用較高；脫氫反應(yīng)需在低圧高溫非均相條 件下，受傳熱傳質(zhì)和反應(yīng)平衡極限的限制，脫氫反應(yīng)效率較低，且容易發(fā) 生副反應(yīng)，使得釋放的氫氣不純，而且在高溫條件下容易破壞脫氫催化劑 的孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)焦失活。國(guó)內(nèi)富瑞特裝公司的常壓有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料H前取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，該 儲(chǔ)氫材料能有效降低脫氫溫度，具有非常優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo)：（1）穩(wěn)定性好, 熔點(diǎn)約-20°C;（2）加氫產(chǎn)物蒸汽壓低，具有良好的實(shí)用性與安全性；（3）儲(chǔ)氫 重量密度6. Owt%,高于美國(guó)能源部2015年技術(shù)指標(biāo)；（4）儲(chǔ)氫體積密度約每 升60克，高于700大

23、氣壓下的高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫密度（約每升39克）；（5）加氫 后的儲(chǔ)氫載體熔點(diǎn)低于-50°C,沸點(diǎn)約310°C,閃點(diǎn)約150°C;（6）加、脫氫 可逆性好，無(wú)副反應(yīng)發(fā)生，脫出氫氣純度達(dá)到99. 99%; （7）加、脫氫產(chǎn)物無(wú) 明顯毒性；（8）加、脫氫過(guò)程調(diào)控可通過(guò)溫控和催化劑實(shí)現(xiàn)。公司將形成年 產(chǎn)3萬(wàn)噸液態(tài)氫源材料生產(chǎn)能力。五運(yùn)輸一氣態(tài)和液態(tài)運(yùn)輸最為常見(jiàn)按照氫在輸運(yùn)時(shí)所處狀態(tài)的不同，可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫 輸送。其中前兩者是口前正在大規(guī)模使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、方法一I方法二方法三,用氫要求及 用戶的分布 情況，氣氫可 以用管道網(wǎng) 絡(luò)，或通過(guò)高 壓容器

24、裝在 車(chē)、船等運(yùn)輸 工具上進(jìn)行 輸送。管道輸 送一般適用圖8氫氣運(yùn)輸方式于用量大的 場(chǎng)合，而車(chē)、 船運(yùn)輸則適 合于量小、用 戶比較分散恥四 的場(chǎng)合。液氫、固氫輸運(yùn)方法一般是釆用車(chē)船輸送。下游應(yīng)用氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用包括加氫站、燃料電池的各種應(yīng)用（包括車(chē)輛、固 定式電站、便攜式電子、分布式發(fā)電等）、傳統(tǒng)石化工業(yè)應(yīng)用。石化應(yīng)用是 H前氫的主要應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)氫60%被用于合成氨，38%用于煉廠石油和煤炭 的深加工，這部分不屬于本報(bào)告研究范疇。而燃料電池的各種應(yīng)用在燃料 電池產(chǎn)業(yè)鏈章節(jié)做進(jìn)一步分析。一世界各地加氫站建設(shè)如火如荼世界各地都在大力推進(jìn)加氫站的建設(shè)，國(guó)內(nèi)加氫站運(yùn)營(yíng)指日可待。加 氫站的建設(shè)至關(guān)重要

25、，對(duì)于汽車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有能源站，就沒(méi)辦法賣(mài)車(chē)。 據(jù)LBST于2017年2月21日發(fā)布了第9期全球加氫站統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2016年全 球新增92座加氫站，創(chuàng)增長(zhǎng)數(shù)新高。截止到2017年1月，全球正在運(yùn)營(yíng) 的加氫站達(dá)到274座，其中有4座是2017年初開(kāi)放。新增的92座加氫站中，有83座是對(duì)公眾開(kāi)放的，其余9座則是專門(mén) 為公交車(chē)或車(chē)隊(duì)客戶提供服務(wù)。日本憑借新增45座位列加氫站增長(zhǎng)數(shù)榜首。 而在北美新開(kāi)放的25座加氫站中，有20座位于加利福尼亞州。歐洲新增 22座，其中6座位于德國(guó)，徳國(guó)公共加氫站總數(shù)增至22座。另外，德國(guó)還 有29座加氫站正在建設(shè)或即將開(kāi)放，超過(guò)美國(guó)，后者正在建設(shè)的加氫站有 24座。目前

26、全球正在運(yùn)營(yíng)的274座加氫站中，有106座位于歐洲，101座位于 亞洲，64座位于北美，2座位于南美，1座位于澳大利亞。其中188座加氫 站向公共開(kāi)放，占全球總加氫站數(shù)的2/3。去年，有兒座僅用于示范項(xiàng)LI的 舊加氫站也被新的公共加氫站所替代，這表明氫基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)化正在逐 漸開(kāi)展。ein operationplacedo Hydrogen Refuelling Stations WorldwideStatus January 2017© Ludwig-Bolkow-Systemtechnik GmbH www.lbsi.de圖9全球加氫站統(tǒng)計(jì)二新型加氫站成為有效補(bǔ)充和擴(kuò)展新型加氫站

27、之一一太陽(yáng)能加氫站將相比大型加氫站具有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn): 其一，體積小巧，甚至可以直接安裝在家中花園或門(mén)口，對(duì)于建設(shè)用 地和氫氣儲(chǔ)藏設(shè)施沒(méi)有額外特殊要求；其二：節(jié)能環(huán)保，通過(guò)太陽(yáng)能電池的 電力，來(lái)電解水提取氫，并且在制造氫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生C02?；诖?，太陽(yáng)能加氫站可以鋪設(shè)成數(shù)量更大、更廣泛的臨時(shí)加氫網(wǎng)，以便滿足氫燃料電池汽 車(chē)的臨時(shí)性加氫需要。新型加氫站之二一移動(dòng)加氫車(chē)，汽車(chē)家族的充電寶。2015年12月，豐 田公司與Air Products公司合作，在加州新建設(shè)的加氫站建成前，為消費(fèi) 者提供氫氣。Air Products公司的移動(dòng)加氫車(chē)使用蓄電池以及太陽(yáng)能發(fā)電 制氫，加氫車(chē)每次可以為Mirai加注半個(gè)罐氫氣，提供150英里的續(xù)航里 程。移動(dòng)加氫車(chē)的儲(chǔ)氫能力為85kg,每罐可以滿足30多輛車(chē)的加