氢能与燃料电池调研报告

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1、一、氢能方面现状一）氢能燃料电池产业链氢能与燃料电池调研报告氯碱工业副产氢高压液态储存方式焦炉尾气液氢甲醇-合成氨甲酸-甲醇-合成氨-氢油其他固态或金属煤化石燃料天然气汽油或柴油长管拖车运输方式管路液氢罐甲醇燃料电池燃料电池类型质子交换膜燃料电池MeAFC磷酸燃料电池熔融碳酸盐燃料电池固体氧化物燃料电池飞机交通潜艇、船舶火车、汽车合成氨、甲醇化工石油炼化家庭用发电发电站电解水制氢储能储能装置氢气甲烷化二）加氢站现状案例未来规划雄众加氢站介绍国际全球共有369座正在运营的加氢站， 新增48座；其中亚洲136座，欧洲德国CEP Heerstra?e加氢站、丹麦Ringk?bing加氢站、央国本田加

2、氢2020 年 445 座；雄众加氢站占地面积15亩，总投资约1.1亿152座，北美洲有78座。站、日本川崎重工建设的诸多加氢站 等2025 年 1600 座；2030年-2050 年4470座。元。该站设计日加氢能 力达1000公斤以上， 可同时满足35MPa和 70MPa的加氢需要。加 注一辆大巴车需5-8分 钟，可行驶450公里； 加注一辆乘用车约3-5 分钟，可行驶约500公 里。国内中国共建成30座加氢站，另有18座 加氢站处于建设中氢阳能源公司、安亭加氢站、舜华加 氢站、亚运会加氢站、大运会加氢站、 云浮加氢站、罗定加氢站、武汉雄众 加氢站等2020 年 100 座；2025 年

3、300 座；2030 年 1000 座。加氢站建设加氢能力kg/d土地费用人力建设和设备费用（万 元）相关政策350-500 （不含）各地土地成本存在较大差异12002013年-2015年，政策 补贴为400万元/站（加 氢能力大于200公斤）， 之后并无相关补贴政策 出台500-1000 （不含）1800大于10002200三）氢气储存储氢方式技术介绍优、缺点研究院所及生产厂商建议高压 气态高压气态储氢通过提高 储存压力来达到增加氢气储 存密度的目的。咼压气态储氢是当前应用最广泛的一种储 氢方法。钢瓶自身重量大，质量储氢密度一 般远低于3%，且中国相关法规要求，储氢 瓶可面耐受压为20MPa

4、。东华大学研究院副院长、纤维材料改性国家重点实 验室副主任余木火教授。研究课题70MPa碳纤维 复合材料氢气瓶关键技术与国产化低温液氢低温液态储氢是将氢气 冷却到-253度，使之液化后 装到低温储罐中。低温液氢质量密度和体积密度远高于高压 气态储氢，是极为理想的储氢方式。但氢气 液化过程需消耗大量能源（1kg氢气液化需 耗电10-20KWh）,且使用超低温储存容器， 储存成本较咼。目前北京中科富海低温科技有限公司是当前国内 唯一、全球第三家具有自主知识产权的大型低温制 冷装备制造与工程系统解决方案的供应商。有机液态储氢有机液态储氢是利用烯烃或 芳香烃作为储氢载体与氢气 反应生成烷烃或环烷烃实现

5、 氢气的存储，在一定条件下， 烷烃或环烷烃可释放氢气。有机液态储氢具有运输路线长、单次运载量 大、均压、常温、不易燃烧等特点，因其运 载量较大，是目前取理想的远氢方式。但有 机液在储氢需咼温加热、放氢过程中会释放 咼温，且催化剂（铂）造价较高。Hydrogenious Techologies GmbH 高级商务拓展经理黄思颖液体有机储氢技术武汉氢阳能源公司由湖北三环集团、武汉氢阳能源公司、武汉金凰实 业联合发布的常温常压氢能源物流车，实现了液态 氢能在常温常压下的存储和运输。可联系合作固态 或金 属固态储氢是通过物理吸 附作用或化学反应将氢气伦 储存于固态材料中，种类包括 金属有机框架、纳米结

6、构碳材 料、金属氢化物、非金属氢化 物储氢等材料。固态储氢具有储氢密度咼、不需要咼压容器 和隔热容器、安全性好、无爆炸危险、可获 得高线度氢、操作方便等特点，如氢化镁。上海镁源动力科技有限公司与上海交通大学氢科 学中心、武汉能智达科技有限公司合作，发明了金 属气相合金化结合原位钝化制备具有核壳结构的 纳米镁基储氢材料的方法，获得了良好的储氢热/ 动力学性能和抗氧化性，已开发了氢化镁的批量制 备工艺并建立了 20-50吨生产线。阳泉地区有丰富 的镁矿资源和技 术人员，可形成 产业链四）氢气运输、一-j-a 、r.运输方式运输 能力运输距离能量损耗固定 成本可变 成本部署 时间成功案例建议长管拖车

7、运输低低低低高短期1、上海安亭加氢站采用20MPa长管拖车运输，车到站后通 过进一步压缩至43MPa加注至35MPa的车载储氢瓶中。2、据2019年1月消息，海克斯康获得美国交通部特别许 可，可请允许道路运输95MPa压力容器系统，从而实现70MPa 燃料电池车辆的移动式加氢。管路运输高高低高低中长 期1、2014年4月，中石化巴陵石化“巴陵一长岭”氢气输送 管路已顺利投用。该氢气输送管路全长42公里，管道直径 508mm，设计压力4MPa,年输送量达10.04万吨。2、截至2017年9月，全球氢气管路总长度约为4542公里。液氢罐中等高高中等中等中长 期1、液氢运输是支撑大规模与长距离运输的

8、一种专业技术。 目前，美国、日本、欧洲等基本都是液氢运输。2、日本川崎重工与荷兰皇家壳牌合作开发液氢运输船舶技 术，目前主要从澳大利亚通过船舶运输进口氢气。五）氢能燃料电池氢能燃料电堆组件分类技术特性研究院所及制造厂商建议双极板金属板石墨板的厚度是金属板的1.6倍，那么体积比、功率 密度对于面积一样电堆，金属电堆是石墨的1.6倍左 右。金属的弯曲强度是480MPa，而膨胀石墨板的是 60MPa,金属板更耐变形，更适合在咼压操作。但在 质子交换膜燃料电池的工作环境下易腐蚀，导致电池 的寿命下降。爱德曼氢能源装备 有限公司 重事兼总经理龚靖上海治臻开发了 MCCMCDMCE 多种涂层，可实现金属双

9、极板 咼性能、长寿命折批量生产。石墨板具有较高的耐久性、导电率、散热性能，良好的渗透 性和化学稳定性，机械加工性能差、制备成本咼，功 率密度差距大。江苏清能在超薄、高性能石墨 双极板技术上取得突破，功率 密度超过4KW/L。复合板结合了石墨和金属板的优点，重量轻，制造快，搞蚀 性佳。但制作繁琐，导电效果较差、机械性质差、不 易组装。武汉喜玛拉雅 复合双极板具 有低成本，长寿命的特点。密封圈隔离反应物与外部环境。汉高、二键膜电极催化剂米用铂做为催化剂，存在三个特点：资源匮之、价格 昂贵、搞毒能力差。日清纺、雄韬股份、新源动力、 喜玛拉雅光电等质子交换膜电池电堆的主要核心组件，性能的好坏直接影响电池 的性能。杜邦、雄韬股份、中科同力化 工、同济科技、二环集团等气体扩散层上海河森、科德宝、日本东丽、 台湾碳能等氢能燃料电池系统零部件功能研究院所及制造厂商建议控制器空压机空压机是未来汽车中最重要的动力 机械雪人股份有28年的丰富经验，空压 机最高绝热效率达78%，且大部分工 况高于65%,寿命大于8000小时， 目前世界上所使用的氢燃料电池供 气统超过50%来自雪人股份。另外美氢气循环泵国 VAIREX air systems 是空压机、 循环泵的主要生产产商。加湿器