氢能源(第2/3页)
家“863”高技术研究项目、国家重点科技攻关项目及中国科学院重大项目等。科研人员在制氢技术、储氢材料和氢能利用等方面进行了开创性工作,拥有一批氢能领域的知识产权,其中,有些研究工作已达到国际先进水平。
—制氢技术:目前,我国工业制氢方法主要是以天然气、石油、和煤为原料,在高温下使之与水蒸气反应而制得,也可以用部分氧化法制得。这些制氢方法在工艺上都比较成熟,但是由化石能源和电力来换取氢能,在经济上和资源利用上并不合适。现有的工业制氢主要是维持目前化工、炼油、冶金、及电子等部门的需要。水电解制氢和生物质气化制氢等方法,现已形成规模。其中,低价电电解水制氢方法是当前氢能规模制备的主要方法,但目前电耗过高,一般约为5kWh/N3H2,亟待改进。此外,由中科院山西煤炭化学研究所开发的“甲醇重整制氢技术”已投入生产实际应用,目前最大规模为360N3/h,并实现系列化、批量化生产。中科院大连化学物理所在国家“九五”科技攻关项目“燃料电池技术”中,承担了燃料电池电动车用“甲醇重整制氢装置”的研制,目前,已形成概念样机。
为加快氢能的开发利用,有关高等院校和科研院所积极开展了新型制氢方法的研究。石油大学承担的“九五”科技攻关项目“从H2S制取氢气的扩大实验研究”,此方法制氢能耗低,约26kWh/N3H2,使低电耗制氢技术达到了世界先进水平。中科院感光化学研究所承担了“九五”科技攻关项目“烟气中SOX制氢技术的中试研究”。该所的人工模拟光合作用分解水制氢及非常规资源制氢研究达到了世界先进水平。在光化学、生物质和电化学制氢领域,兰州化学物理所、微生物以及南开大学、天津大学等单位也进行了大量的基础研究工作。
—储氢技术:目前,氢的储存方法主要有以下几种:常压储氢,高压储氢,液氢储氢,金属氢化物储氢及吸附储氢等。液氢储氢是一种较好的储氢方法,此法储氢密度高。但是,制备1升液氢约需消耗电能3kWh,在储存过程中液氢还有自然挥发,因此能耗较高。金属氢化物的出现为氢的储存、运输及利用开辟一条新的途径。
70年代后期,南开大学、北京有色金属研究总院、浙江大学和中国科学院上海冶金研究所等就开始了储氢材料的基础研究。其中,化学法制备合金储氢材料在国际上处于领先水平。近年来,我国在金属氢化物储氢技术领域又取得了新的进展。浙江大学新材料研究所承担的“九五”国家“863”高技术项目“燃料电池氢源合金及氢燃料箱研究”,已研制出三类新的储氢合金,其储氢能力分别为161wt%、18wt%和21wt%。此外,还设计并试制成功容量为700L和0N3的便携式氢源样机,可适用于1kW及5kWPEMFC电池。浙江大学还进行了金属氢化物储氢技术的工程应用研究和装置开发,主要有30N3氢化物氢集装箱,MHPC-2型氢净化压缩装置及3600kal/h金属氢化物式空调机。北京有色金属研究总院承担了国家“九五”科技攻关项目“储氢合金及储氢应用技术的研究”,开展氢能和燃料电池用氢源合金及金属氢化物储氢器的应用研究。其中,小型储氢器已供国内数家单位在太阳能及燃料电池领域的研究与开发中使用。
近年
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