您现在的位置是:主页 > 电池 > 正文

制氢到氢燃料电池的总效率?

电池 2025-01-28 05:00

一、制氢到氢燃料电池的总效率?

氢燃料电池转化率在60%-80%。

氢燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2~3倍。

燃料来源广泛、多样化,优化了能源消耗结构。燃料电池所使用的氢燃料来源广泛,自然界中,氢能大量存储在水中,可采用水分解制氢,也可以从可再生能源获得。燃料电池不依赖石油燃料,各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用,减少了对石油资源的依赖,优化了交通能源的构成。

二、丰田想用牛粪制氢电池吗?

燃料电池汽车和卡车仅占美国清洁能源车辆市场的很少一部分。

这种情况很大程度是因为:该类车辆的销售地区本就不多,而销售地区之一加州的氢燃料站数量有限。为解决这个问题,丰田正在建造提取设施,大量生产零排放燃料。该设施是此类首个,生产的虽然是清洁燃料,使用的倒是不太干净的原料——牛粪。丰田生产Mirai轿车,尺寸与凯美瑞相当,采用燃料电池。该公司还在洛杉矶港运行氢燃料电池卡车。周四,丰田在洛杉矶车展上表示,正在长滩港建造一座可再生氢燃料提取设施。该设施利用奶牛粪便释放的甲烷,每天可生产1.2吨燃料,形成2.35兆瓦电力。丰田表示,该设施是第一家“Tri-Gen”兆瓦级、100%可再生提取设施,将满足港口设施物流工作的所有能源需要。该港口接收日本出口至美国的丰田汽车。氢的储量丰富,能量密度高,是一种很有吸引力的清洁燃料。但是,这种燃料的发展也面对着挑战:如何想要一方面制取氢燃料,一方面又不产生碳排放;如何利用高压将其压缩;如何将其提供给车辆使用。结果,很多汽车厂商没有将其作为近期的选项,而是选择电池作为动力来源。多年来,特斯拉汽车CEO埃隆·马斯克也对氢燃料电池进行了尖锐批评。马斯克已经成为汽车氢燃料电池的对手。目前,加州有31个车辆用氢燃料站,其中多个得到了丰田的财务支持。同时,加州正与壳牌公司和本田合作,开设更多站点。通用汽车和本田也在燃料电池能源系统方面达成商业合作伙伴关系。未来几年内,此类系统将陆续推出。

三、氢水杯是用什么水制氢?

        一般氢水杯可能会要求只能是矿泉水,氢力泉水杯可以用纯净水,60摄氏度以下的温水都可以的。好的富氢水杯,不止局限于矿泉水制氢,包括自来水,矿泉水,直饮水,60度以下的水都能制出浓度高的富氢水,氢力泉水杯就可以做到。

四、制储氢用的容器?

当前,氢气的储运技术是制约氢能源发展的关键技术之一,氢气储运的成本是氢气制造成本的2-3倍,解决了氢气储运的成本和安全问题,就扫清了阻碍氢能发展的大半障碍。而气态储氢是目前技术最成熟的储氢方式,将氢气在不同压力下压缩,以增加体积密度,用于工业的氢气通常被压缩到15-20MPa的压力,用于燃料电池车辆时,氢气通常被加压至35-70MPa储存。目前已开发出四种类型的气瓶用于氢气的储运。

Ⅰ 金属无缝气瓶

Ⅱ 金属内胆纤维环向缠绕气瓶

Ⅲ 金属内胆纤维全缠绕气瓶

Ⅳ 塑料内胆纤维全缠绕气瓶

五、甲醇重整制氢燃料电池优劣?

优势:成本低、来源广、存储方便。

劣势:技术成熟度低碳排放仍存在。

事实上,在工业领域,甲醇重整制氢技术较成熟,也被广泛应用。但在交通领域,车载甲醇重整制氢技术还处于研究阶段,尚有系统复杂、启动时间长、系统功率小、产品成熟度低、存在碳排放等问题需要突破。

六、海水制氢与淡水制氢比较?

海水直接制氢的路线主要通过电解水制氢或光解水制氢方式制取,全球主要研究机构有中国科学院、法国国家科学研究中心、日本东北工业大学、北京化工大学、印度科学工业研究理事会、美国休斯敦大学等。海水间接制氢则是将海水先淡化形成高纯度淡水再制氢,即海水淡化技术与电解、光解、热解等水解制氢技术的结合。

海水直接电解制氢由于技术难度较大,全球各国都处于试验阶段;间接海水制氢本质上是淡水制氢,淡水电解制氢已商业化。

七、氢电池用什么材料?

根据 MEA 内电解质的不同,常用的氢燃料电池分为碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极

八、氢水杯制氢原理?

采用质子交换膜,电催化剂颗粒直接附于膜上,形成膜-电极组。膜一电极组件就是在固体聚合物电解质膜两侧嵌入活性电极(催化物质),只允许质子和水通过。制氢时水的电解反应就在膜—电极上进行,起到隔膜和电极的作用。

水在电源阳极处发生电解反应,生成氢气和氧气,其中氢气因为在阳极处会丢失电子变成氢离子,可以水合的形式通过质子膜到达阴极,而氧气无法通过,只能往外排出。氢离子在到达电源阴极后,从阴极处获得电子重新结合形成氢气,氧气从底部排出,纯度极高的氢则注入水中。

九、氢立方制氢原理?

原理:

制氢技术主要有以煤、天然气、石油等为原料的催化重整制氢,氯碱、钢铁、焦化等工业副产物制氢,生物质气化或垃圾填埋气生物制氢,采用网电或未来直接利用可再生能源电力电解水制氢;处于实验室阶段但潜力大的有光催化分解水、高温热化学裂解水和微生物催化等先进制氢技术。

催化重整、工业副产物和生物质制氢是目前氢气的主要来源,但存在CO2排放问题,可再生能源电力电解水制氢则可获得零排放氢气。电解制氢可分为碱性电解制氢(AEC)、固体聚合物电解制氢(SPE)和固体氧化物电解制氢(SOEC)。

SOEC电解效率最高,SPE次之,AEC最低。

十、氢燃料电池前景

氢燃料电池前景 - 未来可持续能源的希望

氢燃料电池前景 - 未来可持续能源的希望

随着全球能源需求的不断增加,寻找更加环保和可持续的能源源头成为了当务之急。氢燃料电池作为一种潜力巨大的解决方案,正日益受到人们的关注和重视。本文将重点探讨氢燃料电池的前景,以及它为我们带来的希望。

什么是氢燃料电池?

氢燃料电池是一种利用氢气和氧气进行反应产生电能的装置。它类似于一种可重复使用的电池,通过化学反应产生电力,并且只产生水蒸气和热能,没有任何污染物的排放。与传统的燃烧方式相比,氢燃料电池具有高效、环保、无噪音和零排放等优势。

氢燃料电池的前景

目前,全球许多国家和地区都将氢燃料电池作为可持续能源发展的重点领域之一。氢燃料电池的前景广阔,具有以下几个方面的优势:

  • 可再生能源的利用:氢气可以通过可再生能源(如太阳能、风能、水能等)的电解过程产生,即便以传统能源进行产生,燃烧过程中产生的二氧化碳也大大少于化石燃料。
  • 能量密度高:相较于传统电池,氢燃料电池具有更高的能量密度,可以提供更长的驱动里程和更持久的电力。
  • 快速加氢:与电动汽车充电时间长相比,氢燃料电池车辆可以在短时间内完成加氢,提供便利且高效率的使用体验。
  • 灵活性:氢燃料电池技术可应用于各种交通工具,包括乘用车、公交车、卡车以及船舶等,为终端用户提供多样化的选择。

氢燃料电池的应用领域

氢燃料电池的应用领域非常广泛,其潜力正在被逐渐发掘和实现。

交通运输

交通运输是氢燃料电池的重要应用领域之一。在汽车领域,许多汽车制造商已经推出了氢燃料电池汽车,例如丰田的Mirai和本田的Clarity Fuel Cell。氢燃料电池车辆具有长续航里程、快速加氢和零排放等特点,是传统燃油车的理想替代品。此外,氢燃料电池还可以用于公交车、火车和船舶等交通工具,提供清洁能源解决方案。

能源存储

氢燃料电池还可以作为能源存储系统的关键技术。随着可再生能源的快速发展,能源储存成为了一个重要的问题。利用氢燃料电池可以将多余的可再生能源转化为氢气,存储起来以供后续使用。当能源需求高峰时,氢燃料电池可以再次发电,并满足能源供应的需求。

工业生产

氢燃料电池在工业生产中也有着广泛的应用前景。例如,氢燃料电池可以作为替代燃料电池和传统蓄电池的供电系统,用于工厂和生产设备的电力供应。此外,氢气还可以用于金属冶炼、气体激光和电弧焊等工业过程。

挑战与发展

尽管氢燃料电池具有广阔的前景,但仍然面临一些挑战与发展需要。

  • 成本:当前,氢燃料电池的成本相对较高,限制了其规模化应用和市场普及。随着技术进步和生产规模增大,预计成本将逐渐降低。
  • 基础设施建设:氢燃料电池车辆需要完善的氢气供应基础设施,包括氢气加氢站点和储氢设备。在全球范围内建设这样的基础设施需要时间和资金的投入。
  • 安全性:氢气的存储和使用需要更高的安全标准。相关机构和厂商需要不断改进和完善氢燃料电池的安全性能。

结论

氢燃料电池作为未来可持续能源的重要组成部分,具备巨大的发展潜力。它可以为我们提供清洁、高效和可持续的能源解决方案,减少对传统能源的依赖,并改善环境质量。尽管面临一些挑战与发展需要,但相信随着技术的进步和社会的共同努力,氢燃料电池的前景一定会更加美好。