燃料電池(Fuel Cell),是一種發(fā)電裝置,但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續(xù)充電,燃料電池正如其名,是繼續(xù)添加燃料以維持其電力,所需的燃料是“氫”,其之所以被歸類為新能源,原因就在此。燃料電池的運(yùn)作原理,也就是電池含有陰陽兩個電極,分別充滿電解液,而兩個電極間則為有滲透性的薄膜所構(gòu)成。氫氣由燃料電池的陽極進(jìn)入,氧氣(或空氣)則由陰極進(jìn)入燃料電池。經(jīng)由催化劑的作用,使得陽極的氫分子分解成兩個質(zhì)子(proton)與兩個電子(electron),其中質(zhì)子被氧‘吸引’到薄膜的另一邊,電子則經(jīng)由外電路形成電流后,到達(dá)陰極。在陰極催化劑之作用下,質(zhì)子、氧及電子,發(fā)生反應(yīng)形成水分子,因此水可說是燃料電池的排放物。燃料電池所使用的“氫”燃料可以來自于水的電解所產(chǎn)生的氫氣及任何的碳?xì)浠衔?,例如天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、沼氣等等。由于燃料電池是?jīng)由利用氫及氧的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電流及水,不但完全無污染,也避免了傳統(tǒng)電池充電耗時的問題,是目前發(fā)展前景的新能源方式,如能普及并應(yīng)用在車輛及其他高污染之發(fā)電工上,將能減輕空氣污染及溫室效應(yīng)。在冶金工業(yè)中,氫氣主要用作還原氣,以便將金屬氧化物還原成金屬。寧夏氫燃料汽車加氫站項(xiàng)目
新能源汽車是目前的主流趨勢,越來越多的人選擇新能源汽車,對于新能源汽車而言的話有純電動,混動,以及氫燃料電池汽車,純電動汽車的話,由于目前電池技術(shù)的問題在續(xù)航里程當(dāng)中不斷的去突破,目前來說純電動汽車的續(xù)航里程約在400到600公里左右的續(xù)航里程,但是現(xiàn)代的NEXO的燃料電池技術(shù),達(dá)到了續(xù)航800km,但電池本身的材料卻非主流的鋰電池,實(shí)為氫燃料電池。燃料電池車型加氫5分鐘,能跑850km,但真的安全嗎?說起氫燃料電池車型安全性,首先需要從氫燃料電池汽車的工作和構(gòu)造說起,氫燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。打個比方說,純電動車的電池就像儲電站,而氫燃料電池就像發(fā)電站。說到氫燃料電池安全性,氫氣是易燃易爆危險(xiǎn)品,它無色無味,所以人類感官無法對其泄露有所警覺,但它又是一種風(fēng)險(xiǎn)可控的燃料。寧夏氫燃料汽車加氫站項(xiàng)目氫能尚不具備應(yīng)用于儲能領(lǐng)域的條件。
液氫運(yùn)輸液氫運(yùn)輸安裝卸壓閥調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力,無明火狀態(tài)不構(gòu)成危險(xiǎn)。由于液氫運(yùn)輸?shù)膬溲b置不能完全的隔熱,會造成液氫蒸發(fā)使裝置內(nèi)壓力變大,但可在裝置上安裝卸壓閥,調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部壓力,且氫氣排出后擴(kuò)散迅速。在戶外無明火狀態(tài)不會構(gòu)成危險(xiǎn)。管道運(yùn)輸管道運(yùn)輸?shù)妮敋涔懿牧线x用鋁制復(fù)合材料,防止氫脆發(fā)生。管道使用的度鋼如錳鋼、鎳鋼等,若長期處于高壓氫氣的環(huán)境下,內(nèi)部分子易受氫氣分子入侵,使強(qiáng)度變低,但鋁結(jié)構(gòu)受此類影響較小,可采用鋁制合金作為內(nèi)層材料,降低氫脆現(xiàn)象。運(yùn)氫成本計(jì)算在當(dāng)前氫能源發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況下,氫氣的運(yùn)輸需要基于考慮運(yùn)輸過程的能量效率、氫的運(yùn)輸量、運(yùn)輸過程氫的損耗和運(yùn)輸里程。
作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施,加氫站的數(shù)量也在不斷增長,各種示范活動在全世界各地火熱展開,這些加氫站的建設(shè)及示范運(yùn)行活動為今后積累了量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。早的氫氣加注站也許可以追溯到1980年代位于美國Los Alamos的加氫站,當(dāng)時美國阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室為了驗(yàn)證液態(tài)氫氣作為燃料的可行性而建造了該站,之后越來越多的加氫站逐漸建成,據(jù)FuelCell Today統(tǒng)計(jì),截至2006年,全球范圍內(nèi)建成的加氫站已達(dá)140多座,北美新建加氫站數(shù)量在全世界新建加氫站中的比重增,發(fā)展更為迅速。同時除德國外,其它歐洲地區(qū)也加快了氫能基礎(chǔ)設(shè)施的研究建設(shè)步伐。美國處于規(guī)劃中的加氫站有40多座,占絕多數(shù),挪威、意利和加拿這三個國家也均有5-7座加氫站還處于規(guī)劃之中,可以預(yù)見,今后這些國家的氫能發(fā)展也將提速。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,日益增加的氫氣需求量將推動我國氫氣管網(wǎng)建設(shè)。
氫氣是可燃性氣體,在空氣燃燒時會產(chǎn)生熱量。氫氣燃燒實(shí)際上是氫氣和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水的化學(xué)過程,氫氣和氧氣分子反應(yīng)需要的條件并不高,只需574度就可以點(diǎn)燃。滿足這種溫度容易的就是靜電火花,當(dāng)然有明火就更沒有問題了。氫氣和氧氣即使發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不一定會發(fā)生燃燒,燃燒需要化學(xué)反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,簡單說就是氫氣氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量可引起更多氫氣氧氣反應(yīng),周圍其他氫氣氧氣分子發(fā)生反應(yīng)再繼續(xù)引起更大范圍的反應(yīng)。能維持這種反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行的重要前提是氫氣和氧氣的濃度都不能太小。發(fā)生燃燒不一定會導(dǎo)致破壞性后果,因?yàn)槿紵a(chǎn)生危害主要決定于燃燒產(chǎn)生的能量大小和產(chǎn)生速度,尤其是能量大小更重要。根據(jù)這一特點(diǎn),只要把密閉條件下混合氣體積控制足夠小,就能降低破壞性后果。這就好比打火機(jī),雖然里面是可以燃燒和的可燃?xì)怏w,但體積小不足以產(chǎn)生危害。也可以對管路進(jìn)行技術(shù)處理,控制和避免燃燒反應(yīng)發(fā)生的條件,例如采用單向閥門和安全閥的設(shè)計(jì),讓意外的燃爆不產(chǎn)生人體和環(huán)境的破壞。也有人采用對整機(jī)進(jìn)行防爆設(shè)計(jì),但這似乎是形式大于實(shí)質(zhì)。氫氣有易燃易爆性,容易發(fā)生,所以純氫有一定危險(xiǎn)性。貴州氫燃料汽車加氫報(bào)價
裝卸設(shè)備要有完善的管理操作規(guī)程,非經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員不能對其進(jìn)行操作,避免事故的發(fā)生。寧夏氫燃料汽車加氫站項(xiàng)目
由于物流的原因,任何特定行業(yè)在現(xiàn)場生產(chǎn)和使用氫氣十分常見。但也有通過數(shù)千英里運(yùn)輸氫氣的情況,運(yùn)費(fèi)十分昂貴。管道輸送氫氣是常見的方法,但也有一些是通過卡車、鐵路和駁船運(yùn)輸?shù)?。隨著氫氣逐漸成為一種國際性商品,航母也被作為一種重要的媒介被引入。氫氣管道是儲存和運(yùn)輸大量氫氣的價廉和有效的解決方案。但美國目前安裝的氫氣管道只有1600英里。盡管這1600英里的管道網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)是很大,但美國還需進(jìn)一步擴(kuò)大這一網(wǎng)絡(luò),以有效提升氫氣經(jīng)濟(jì)規(guī)模。眾多參與方提出,與其費(fèi)力建造新的管道,還不如將氫氣注入天然氣管網(wǎng)作為一種替代方案。美國目前擁有30萬英里的輸氣管道(包括離岸輸氣)。但使用天然氣網(wǎng)絡(luò)也面臨著一些挑戰(zhàn)。在某些情況下,需要對管道進(jìn)行改造,使之能輸送高混合氫。另外也需要考慮評估和升級管道的滲透性,因?yàn)闅錃飧菀仔孤?,并且需要壓縮。寧夏氫燃料汽車加氫站項(xiàng)目