氢能作为一种可再生的清洁能源,在实现能源转型与碳中和可持续发展中具有不可替代的战略地位和作用,而燃料电池及氢动力是氢能高效利用的重要方法。本书基于氢能及燃料电池的发展背景、研究背景和学科背景,从国内外氢能发展规划、研究应用现状及发展趋势入手,对氢气制取和储运、氢燃料电池及动力集成技术应用与发展进行了详细的阐述和分析。
目 录
1.绪论
1.1我国氢能利用政策与发展/2
1.2国外氢能利用政策与发展/6
1.3我国氢能产业链状况/10
1.4制氢现状/12
1.5氢气储运现状/15
1.6氢气应用现状/19
1.7中国氢能产业展望/22
2.氢气制取技术
2.1传统制氢技术/24
2.1.1化石燃料制氢/24
2.1.2化工副产品氢气回收/31
2.1.3含氢物制氢/33
2.2电解水制氢技术/35
2.2.1碱性水电解技术/36
2.2.2阴离子交换膜水电解技术/38
2.2.3质子交换膜水电解技术/39
2.2.4固体氧化物水电解技术/44
2.3风电制氢技术/47
2.3.1风电制氢分类与特征/48
2.3.2风电制氢技术研究/50
2.3.3风力发电关键技术/54
2.4太阳能及光解水制氢技术/58
2.4.1太阳能热分解制氢/58
2.4.2太阳光解水制氢/62
2.4.3光伏发电-电解水制氢/64
2.5生物制氢技术/66
2.5.1化学法制氢/66
2.5.2生物法制氢/70
2.6核能制氢技术/75
2.6.1 S-I循环制氢/75
2.6.2 Cu-Cl循环制氢/76
3.氢气储运技术
3.1氢气储存技术/79
3.1.1气态储氢/79
3.1.2低温液态储氢/80
3.1.3有机液态储氢/82
3.1.4固态储氢/84
3.2氢气运输技术/86
3.2.1气态运输/86
3.2.2液态运输/91
3.2.3固态运输/93
3.3加氢站注氢/94
4.氢燃料电池技术及其发展
4.1氢燃料电池基本原理/97
4.1.1碱性燃料电池/98
4.1.2磷酸燃料电池/102
4.1.3熔融碳酸盐燃料电池/104
4.1.4质子交换膜燃料电池/107
4.1.5固体氧化物燃料电池/110
4.2氢燃料电池关键技术/116
4.2.1膜电极组件/118
4.2.2双极板/120
4.2.3氢燃料电池系统部件/121
4.2.4系统控制策略/122
4.3我国氢燃料电池技术发展方向/123
4.3.1关键材料及组件/123
4.3.2重点发展方向/125