氫能作為一種可再生的清潔能源,在實現能源轉型與碳中和可持續發展中具有不可替代的戰略地位和作用,而燃料電池及氫動力是氫能高效利用的重要方法。本書基于氫能及燃料電池的發展背景、研究背景和學科背景,從國內外氫能發展規劃、研究應用現狀及發展趨勢入手,對氫氣制取和儲運、氫燃料電池及動力集成技術應用與發展進行了詳細的闡述和分析。
目 錄
1.緒論
1.1我國氫能利用政策與發展/2
1.2國外氫能利用政策與發展/6
1.3我國氫能產業鏈狀況/10
1.4制氫現狀/12
1.5氫氣儲運現狀/15
1.6氫氣應用現狀/19
1.7中國氫能產業展望/22
2.氫氣制取技術
2.1傳統制氫技術/24
2.1.1化石燃料制氫/24
2.1.2化工副產品氫氣回收/31
2.1.3含氫物制氫/33
2.2電解水制氫技術/35
2.2.1堿性水電解技術/36
2.2.2陰離子交換膜水電解技術/38
2.2.3質子交換膜水電解技術/39
2.2.4固體氧化物水電解技術/44
2.3風電制氫技術/47
2.3.1風電制氫分類與特征/48
2.3.2風電制氫技術研究/50
2.3.3風力發電關鍵技術/54
2.4太陽能及光解水制氫技術/58
2.4.1太陽能熱分解制氫/58
2.4.2太陽光解水制氫/62
2.4.3光伏發電-電解水制氫/64
2.5生物制氫技術/66
2.5.1化學法制氫/66
2.5.2生物法制氫/70
2.6核能制氫技術/75
2.6.1 S-I循環制氫/75
2.6.2 Cu-Cl循環制氫/76
3.氫氣儲運技術
3.1氫氣儲存技術/79
3.1.1氣態儲氫/79
3.1.2低溫液態儲氫/80
3.1.3有機液態儲氫/82
3.1.4固態儲氫/84
3.2氫氣運輸技術/86
3.2.1氣態運輸/86
3.2.2液態運輸/91
3.2.3固態運輸/93
3.3加氫站注氫/94
4.氫燃料電池技術及其發展
4.1氫燃料電池基本原理/97
4.1.1堿性燃料電池/98
4.1.2磷酸燃料電池/102
4.1.3熔融碳酸鹽燃料電池/104
4.1.4質子交換膜燃料電池/107
4.1.5固體氧化物燃料電池/110
4.2氫燃料電池關鍵技術/116
4.2.1膜電極組件/118
4.2.2雙極板/120
4.2.3氫燃料電池系統部件/121
4.2.4系統控制策略/122
4.3我國氫燃料電池技術發展方向/123
4.3.1關鍵材料及組件/123
4.3.2重點發展方向/125