氢碳氧是一种强碱吗

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-11-03 21:20:30

李骏表示,氢燃料汽车虽然有数十年的研发历史,但其涉及的运输、存储、安全、成本、加注标准等问题,一直在困扰业界发展,由此产生的长尾效应亟待全行业思考。事实上,氢的运输储存是世界各国都在面对的难题。

在目前的技术条件下,不同的运氢方式均要面对一系列问题。高压气体运输需要严格限定储氢材料以及可承受的压力,还要考虑外界温度。液氢运输方式要消耗约30%运输氢的能量,使运输温度持续保持在使氢液化的-253°C左右。管道运输需要解决长期与高压接触,因氢气分子入侵导致的氢脆现象。

这意味着仅在运输方面,就直接带来了两方面难题:成本和效率。

成本方面,利用长管拖车运输要受到范围和容量限制,气态氢运输通常用于200公里内的运输方式,液氢最长也不超过1000公里,而且还要受环境温度影响。如上海为了保证高压气态氢的运输安全,在户外气温超过30℃时,仅允许在夜间运输。

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一位中国钢研科技集团的负责人曾指出,如果一个地区有2000辆氢燃料电池商用车,长管拖车运氢的方式就可能不再适用,需要考虑更先进的管道运输方式。

然而,国内外低压氢气管道运输尚处于初步发展阶段,因为运氢的管道需选用低碳钢材且要特殊处理,造价是天然气管道的2倍。到2017年底,我国氢气管道总里程仅在400公里左右。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》的预测,2030年也仅能超过3000公里。

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这些问题加氢站也要面对,因为设备要求和建设难度更高,即使不计土地费用,单座加氢站的建设成本也达到了传统加油站的3倍。据测算,建设日加氢能力500kg、加注压力为35MPa的加氢站,成本约1200万元。这直接影响到了终端的加氢价格。

中金公司在近期发布的报告里指出,2020年我国终端氢加注成本普遍在50-80元/kg。从成本端看,制氢/运氢/加氢成本占比分别在37%/27%/36%。若要在能源使用端实现与柴油平价,终端氢价格需下降至30元/kg以内,氢能源各环节仍需进一步降本。

氨氢融合应对长尾效应

李骏认为,通过氨氢能源融合,打造氢能运、储、供新体系,可以解决当前氢面临的一系列难题。氨能源协会在2017年就已提出氨=氢2.0的新理念,也应对了当前在氢能源方面看到的制约。

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氨是氮和氢的化合物,也是世界上产量最多的无机化合物之一,超过80%的氨被用于制作化肥,医药、人造皮革、尼龙、塑料、氨基酸等有机化合物的合成都离不开氨。

相比于氢,氨的来源和使用范围更广,成本更低,而且更容易储存和运输,也能用来制高纯度的氢。

标准大气压下,氨在-33℃就能液化,而液氢的运输温度需要降至-253℃左右,用于维持液氨运输所需低温的能量损耗相比液氢要低得多。而且,按照对于储运更有参考意义的体积能量密度计算,液氨是液氢的1.53倍,这也意味着同等条件下的运输方式,运输液氨获取的能量更多。

此外,氨在制氢方面也存在优势。氨分解制氢属于含氢化合物高温热分解制氢,价格低廉、安全性好、附加值低、不会产生碳氧化合物。同时,氨分解制氢体系的理论质量储氢量是17.6%,高于电解水的11.1%、甲醇-水蒸气重整的12%等制氢体系。

「如果想要在2050年达到预期的氢能源市场规模,还缺少缺一个桥,而这个桥就是氨。」李骏指出,氨氢结合是解决氢气储运环节的一种可行性方案,而且可以通过打造氨氢融合零碳燃料平台,实现多种交叉融合创新。

比如,通过给车辆装载液氨,再利用车载氨重整制氢技术,可以解决车载储氢瓶对于整车设计的困扰。基于热裂解催化分离技术打造的车载氨氢融合零碳燃料平台,既可以用于燃料电池,也可用于直接内燃机。

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