科普2 | 制氢使用的方式有哪些?氢燃料电池的种类呢!!


制氢使用的方式有哪些?氢燃料电池的种类呢!!


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氢能市场前景广阔,电解水制氢是未来发展重点,目前制氢方式主要通过以下四种方式进行制氢:化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制氢、生物质制氢及其他。

其中化石燃料制氢与工业副产物制氢凭借较低的成本占据制氢结构的主体地位,然而随着化石燃料产量下降、可持续发展理念的深化,喜玛拉雅氢能科技早在2020年对此进行深度的市场调研、审时顺势,果断的提出以电解水制氢为主的供氢格局。

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四类制氢方式

四种制氢方式各存优劣,天然气制氢是主要来源,主要以下四种制氢方式为主:化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制氢、生物质及其他制氢方式。虽然制氢方法多样,但各存优劣。

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1、天然气制氢:虽然适用范围广,但是原料利用率低,工艺复杂,操作难度高,并且生成物中的二氧化碳等温室气体使之环保性降低。在天然气制氢方法中甲烷水蒸气重整最为成熟

2、工业副产物制氢:利用工业产品副产物,成本较低。但是以焦炉气制氢为例,不仅受制于原料的供应,建设地点需依靠焦化企业,而且原料具有污染性。在化工副产品制氢当中,氯碱制氢为主要生产方式,降本可从节能降耗方面入手

3、电解水制氢:产品纯度高、无污染,但是高成本了限制其推广。

将可以通过以下两种方式进行降低成本提高利用率。

3.1、降低过程能耗,提高电解效率。

3.2、以低成本电价为制氢原料,提高电解用率。

4、光解水与生物质制氢:技术尚未成熟,实现商业化还需一定的时间。

从上述制氢成本方面看,煤制氢和天然气制氢成本相对更低。就目前四类制氢方式来说,天然气制氢经济性最显著,但电解水制氢是目前市场上最为需要的一种制氢方式,它具备着纯度高、无污染等特点符合当前政策上的清洁能源效益。                                     

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氢燃料电池三大种类


1、磷酸盐型燃料电池

磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池,工艺流程基本成熟,美国和日本已分别建成4500千瓦及11 000千瓦的商用电站。这种燃料电池的操作温度为200℃,最大电流密度可达到150毫安/平方厘米,发电效率约45%,燃料以氢、甲醇等为宜,氧化剂用空气,但催化剂为铂系列,目前发电成本尚高,每千瓦小时约40~50美分。

2、融熔碳酸盐型燃料电池

融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池,其运行温度650℃左右,发电效率约55%,日本三菱公司已建成10千瓦级的发电装置。这种燃料电池的电解质是液态的,由于工作温度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料可用氢、一氧化碳、天然气等均可,氧化剂用空气。发电成本每千瓦小时可低于40美分。

3、固体氧化物型燃料电池

固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池,其操作温度1000℃左右,发电效率可超过60%,目前不少国家在研究,它适于建造大型发电站,美国西屋公司正在进行开发,可望发电成本每千瓦小时低于20美分。


END


整理:鸡蛋

审核:喜玛拉雅商务部

来源:网络


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原文始发于微信公众号(喜玛拉雅氢能科技):科普2 | 制氢使用的方式有哪些?氢燃料电池的种类呢!!

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作者 ab, ab