氫氣是世界上已知的密度小的氣體,是相對分子質量小的物質,也是宇宙中含量多的元素,只有空氣的1/14,即在0℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現多用氦氣填充)。氫氣主要用作還原劑。氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度小。標準狀況下,1升氫氣的質量是,相同體積比空氣輕得多)。因為氫氣難溶于水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外,在101千帕壓強下,溫度℃時,氫氣可轉變成無色的液體;℃時,變成雪狀固體。常溫下,氫氣的性質很穩定,不容易跟其它物質發生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用強。當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起。氫氣是無色無味的氣體,標準狀況下密度是(輕的氣體),難溶于水。在-252℃,變成無色液體,-259℃時變為雪花狀固體。氫氣的燃燒產物又是水,一旦利用太陽能從水中制取氫氣的技術得以突破,氫氣就將成為用不盡的能源。安徽氫燃料汽車加氫站項目
氫燃料電池汽車,顧名思義,肯定時充氫氣的。氫燃料電池的原理就是,使用氫氣和氧氣,分別在陽極和陰極發生化學反應。陽極氫氣分解為氫離子,通過電解質傳遞到陰極,和陰極的氧氣結合生成水。同時電子通過外電路,這就是產生了電流,我們使用的就是這部分電能。所以氫燃料電池,通過補充氫氣就可以實現持續的放電。當然你說的充電理論上也是可行的,因為充電,就是將上述的反應進行逆向過程,使用電能產生氫氣和氧氣儲存起來,再使用。但鋰電池電動汽車的一個問題就是,充電時間長,所以現在很多研究是電池的快充,為的就是減小充電時間。而氫燃料電池車加氫氣的時間可以時幾分鐘,與傳統汽車加汽油的時間一樣甚至更短,所以這是氫燃料電池車的一項優勢。安徽氫燃料汽車加氫站項目根據氫氣來源不同,加氫站可分為外供氫加氫站和站內制氫供氫加氫站。
在化學工業中,氫氣是合成氨、甲醇等的主要原料之一;在煉油工業中,氫氣被范圍很廣用于對石腦油、粗柴油、燃料油、重油的脫硫、石油煉制、催化裂化以及不飽和烴等的加氫精制以提高油品的質量;尼龍塑料、農藥、油脂化學和精細化學品加工中都需要氫氣生產相應產品。在電子工業中,氫氣主要用作保護氣體。電子材料、半導體材料和器件、集成電路及電真空器件生產中,都需要高純氫做還原氣、攜帶氣和保護氣。在冶金工業中,有色金屬如:鎢、鉬、鈦等生產和加工中,使用氫作還原劑和保護氣。在硅鋼片、磁性材料和磁性合金生產中,也需要高純氫氣作保護氣,以提高磁性和穩定性。在精密合金退火。粉末冶金生產中,薄板和帶鋼軋制中常用氫—氮做保護氣。在油脂工業中,將液態油氫化為固態或半固態的脂肪,生產人造奶油或肥皂工業用的硬化油,可穩定貯存,并能抵抗細菌的生長,提高油的黏度。氫氣還用于動植物油脂的硬化,如制造人造奶油、脆化奶油、潤滑脂等。輕工業中,如:石英玻璃、人造寶石的制造和加工、浮法玻璃生產中,都使用氫氣做燃燒氣或保護氣。其他,氫氣作為汽輪發電機的冷卻劑。
如果使用一輛汽車作為氫氣產生和使用的單體,成本高且能量效率低。所以可行的方法還是規模的制氫,再通過加氫的方式給氫燃料電池車充氫。而且規模制氫的方法有很多種,根據2020年的氫能規劃,現階段由于氫氣使用量比較低,計劃是使用石油等的副產品制氫,這樣就可以基本滿足氫的使用量。未來規劃是適用于太陽能、風能等可再生能源制氫,再通過運輸和現階段的天然氣管路設施傳輸氫氣,并通過加氫站給電車充氫氣。使用太陽能等新能源制氫不可以解決現在的棄電等問題,減少能量的浪費,而且氫氣可以作為清潔的儲能介質,更能發揮減少碳排放的作用。氫能尚不具備應用于儲能領域的條件。
氫氣的用途在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑。由于氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。氫氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體,和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有的危險。儲氫可分為壓氣態儲氫、溫液態儲氫、有機液態儲氫、固態儲氫。安徽氫燃料汽車加氫站項目
根據站內氫氣儲存相態不同,加氫站又分為氣氫加氫站和液氫加氫站。安徽氫燃料汽車加氫站項目
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。一般而言,氫氣生產廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運時所處狀態的不同,和如何儲存一樣可以分為:氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。根據氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管網,或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用于用量大的場合,而車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。氫氣運輸氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實際是輸送儲存的氫。如果儲氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高?,F在科學家大膽設想氫一電共同輸送,可望大幅度提高能量輸送效率。該設想是:在特大規模的太陽能發電中心,人們首先利用光伏光電或太陽能熱發電獲得大量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫,同時利用液氫極低的溫度保持外層金屬處于超導狀態,因為沒有電阻,電流通過就不會發熱,就能大規模輸送電,也減少了輸電的損耗。安徽氫燃料汽車加氫站項目