21世纪的终极能源--氢能
氢能产业专题：化工副产氢过渡,可再生能源制氢是终极方案精选版
（获取）1、氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节1.1 氢燃料电池“颠覆”传统用能方式氢能作为能源技术革命的重要发展方向，其潜力和重要性愈发受到全球的普遍认可，被视为21世纪最具前景的清洁能源之一。
氢能以其清洁环保、效能高、来源广、可储能等优势，被称为“终极能源”，是未来替代矿物能源的最佳选择，并且能够有效解决可再生能源的消纳问题，以解决全球化石能源危机、全球变暖以及环境污染等。
燃料电池是将氢能转化为电能最有效的转换装置。
使用氢做燃料时，氢燃料电池理论上不产生任何空气污染物，总生命周期排放量取决于氢的生产过程(与电力一样)，而且在非常小的尺寸下也具有很高的转换效率。
燃料电池具备的模块化特性意味着燃料电池可以广泛应用在从小型便携式电子设备到大型固定设备，以及交通运输等不同领域。
燃料电池被视为一种“颠覆性技术”，它可以显著加快我们从现有世界向一个新的、更清洁、更高效的氢能源世界的转变。
根据E4Tech数据显示，交通运输是当前燃料电池最主要的应用场景，装机量出货规模占据70%。
燃料电池汽车不仅能量转换效率高于内燃机，而且在汽车使用周期内真正实现了零污染、零排放。
由于燃料电池机械构造简单，燃料电池汽车还具备平稳，舒适和噪音低的特点。
1.2 氢气成本是制约燃料电池汽车商业化的瓶颈之一目前燃料电池汽车较高的综合使用成本是限制其商业化的主因。
通过与目前市场上其他类型汽车的使用成本拆解对比，燃料电池汽车的高成本主要来源有二：1）车辆购置成本，主要是当前技术和规模下较高的生产成本所致；2）燃料消耗成本，氢气在制备、储存、运输等过程中需要更多技术处理而导致更高的单位使用成本。
最终直接导致燃料电池电动车的综合成本偏高。
氢气相比于其他燃料更高的价格主要来自生产制备环节。
氢气的制备、存储和运输等技术均影响到氢气燃料能否方便快捷低成本地获取，其中氢气的大规模、低成本和高效制备是需首要解决的关键性难题。
据中商情报网，从我国目前的供氢基础设施完善程度和技术水平来看，包括制氢和储运在内的氢气成本占到加氢站终端售价的70% 左右，其中氢气原材料成本占比达到50%。
人教统编版语文中考冲刺专项训练专题 09 说明文阅读(含答案)
专题09 说明文阅读阅读下面文章，完成题目。
3D打印新技术精细“雕刻”光子晶体都芃①五彩缤纷的蝴蝶翅膀、光鲜靓丽的孔雀羽毛、闪耀着金属光泽的昆虫甲壳……点缓着这些大自然奇妙杰作的并非普通色素，而是光与光子晶体结构发生散射、干涉、衍射等作用后形成的结构色。
②光子晶体是由不同折射率介质周期性排列而形成的光学超材料，也被称为“光学半导体”。
通过设计和制造光子晶体材料及相关器件来控制光子运动，并在此基础上进一步实现光子晶体材料的各种应用，是人们长久以来的梦想。
③近日，中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究团队利用连续数字光处理3D打印技术，实现了具有明亮结构色的三维光子晶体结构制备，为创新结构色制备方法及扩展3D打印的应用开创了新的途径。
④据介绍，虽然近年来有一些将3D打印技术应用于多种图案化光子晶体制备的案例，但普通的3D打印技术因为墨水中树脂的光固化速度和纳米粒子组装速度的差异，存在结构色效果较差、打印精度较低、难以实现复杂三维结构等问题。
上述方法制备的多种图案化光子晶体具有表面形貌粗糙和保真度较差等缺陷，难以被广泛应用于光学器件中。
⑤要实现高精度、高保真的光子晶体结构3D打印，就必须开拓出新的方法。
此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术。
与常见的将原材料层层挤出、堆叠而成的3D打印技术不同，连续数字光处理3D打印技术基于光敏树脂材料在紫外线照射下会快速固化的特性，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。
⑥此次研究团队所采用的连续数字光处理3D打印方法主要的打印步骤如下：首先，在透明基板上滴上墨水，将墨水上方的成型平面缓缓下降，与墨水进行接触；接下来，通过基板下方的光束将打印图案照射在墨水上；之后，受到紫外线照射的墨水会凝固成预先设计好的形状。
一滴滴小小的墨水被“雕刻”为一个3D光子晶体结构，其整个产生的过程仿佛是从基板上“生长”出来。
⑦除了创新打印方式，此次研究中，研究团队对打印所需的墨水也进行了大胆革新。
山东省中升大联考2024-2025学年高三上学期10月联考化学试题(含答案)
山东省中昇大联考2024-2025学年高三上学期10月联考化学本试卷满分100分，考试用时90分钟。
注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量： Ga-70 As-75 Ag-108 Ba-137一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与科技、社会、生产和生活密切相关，下列有关说法错误的是A.液态氯乙烷汽化时大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可用于快速镇痛B.用聚乳酸塑料代替传统塑料可以减少白色污染C.蚕丝和棉花组成元素相同，且一定条件下均能发生水解D.聚四氟乙烯化学性质稳定，通常可以用做不粘锅的涂层材料2.化学与生活密切相关，下列说法错误的是A.可用于自来水消毒，体现了的强氧化性B.维生素具有还原性，可以做抗氧化剂C.可用于丝织品漂白是因为能氧化丝织品中有色成分D.酒精消毒杀菌的原理是吸收细菌蛋白中的水分，使其脱水变性3.下列叙述与胶体性质无关的是A.放电影时，放映机到银幕间形成光柱B.使用明矾对水进行净化C.鸡蛋清溶液中滴加溶液产生沉淀D.向豆浆中加入盐卤制作豆腐4.下列变化中，不涉及氧化还原反应的是A.霓虹灯发出红色的光B.绿色植物的光合作用C.溶液刻蚀覆铜电路板D.“”消毒液漂白衣物5.下列说法正确的是A.金属氧化物都是碱性氧化物H 1-C 12-O 16-Na 23-S 32-Fe 56-Zn 65-2ClO 2ClO C 2SO 2SO 4CuSO 3FeCl 84B.与反应生成了，故是酸性氧化物C.金刚石、石墨和是碳元素的同素异形体D.固体不导电，所以不是电解质6.下列离子方程式书写正确的是A.酸性溶液与溶液反应：B.向溶液中通入过量：C.和的反应：D.溶液与足量反应：7.实验室将粗盐提纯并配制的溶液。
氢能源的应用及限制
氢能源的应用
2. 燃料电池汽车
氢能源是燃料电池汽车的动力源。燃料电池汽车使用氢气作为燃料，通过燃料电池反应将 氢气和氧气转化为电能和水蒸气。这种汽车不会产生尾气污染，而且运行安静，被视为未 来交通的重要发展方向
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氢能源的限制
氢能源的限制
2. 制造成本高
目前，制取高纯度氢气的成本仍然较高，这限制了氢能源在大规模应用中的竞争力。尽管 随着技术的进步和规模化生产的影响，制氢成本有望逐渐降低，但在短期内仍需要政府补 贴等措施来促进氢能源的发展
氢能源的限制
3. 安全隐患
虽然氢气本身不具有毒性，但在特定条件下可能会发生爆炸或者引燃。因此，在生产和应 用过程中需要严格的安全管理措施和技术规范，以确保氢能源的安全使用
氢能源的限制
氢能源的限制
尽管氢能源具有许多 优点，但是它的应用 也受到一些限制
氢能源的限制 1. 储存和运输 难度大
氢气的储存和运输难 度较大。由于氢气分 子小、易泄漏，因此 需要特殊的储存设施 和安全措施来保证其 安全性和稳定性。此 外，氢气的运输成本 也较高，需要特殊的 管道和车辆来运输
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氢能源的应 用及限制
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氢能源的应用
目录
氢能源的限制
氢能源的应用ຫໍສະໝຸດ 氢能源的应用氢能源是一种清洁、高 效、可再生的能源，被 广泛认为是21世纪的"
氢能现状及发展趋势分析
氢能现状及发展趋势分析氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略。
我国氢能产业仍处于发展初期，为引导氢能产业健康有序发展，2022年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
氢能低碳环保，燃烧的产物只有水，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，助力我国实现“双碳”目标。
另外，氢能在我国能源安全中也将扮演重要角色，可减少我国对于石油、天然气的进口依赖，将能源安全的主动权掌握在自己手中。
同时，氢能也是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
氢能产业链分别为上游制氢、中游储运以及下游用氢。
上游制氢工艺目前大部分还是通过化石能源作为原料制取的“灰氢”，但随着清洁能源发电规模的提高以及技术的进步，通过电解水制取的“绿氢”将是未来主流的工艺方式。
氢的储运根据使用场景的不同，形成以长管拖车为主，液氢槽罐车、管道运输为辅的多元化运输体系。
下游最主要的应用领域是氢能源汽车以及与之配套的加氢站等基础设施，目前还处于快速发展阶段。
受顶层设计、政策利好驱动，氢能产业正稳步发展。
预计未来10年内将形成完整氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。
氢能最终将纳入我国终端能源体系，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略，抢占产业发展先机和制高点。
我国氢能产业仍处于发展初期，为引导氢能产业健康有序发展，2022年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（以下简称“《规划》”），部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
电解水制氢文献
电解水制氢文献【原创版】目录1.氢能的背景和重要性2.电解水制氢的概念和原理3.电解水制氢的优势和挑战4.国际上的电解水制氢规划和应用5.中国的电解水制氢发展和政策支持6.电解水制氢设备的生产和市场情况7.碱性电解水制氢和 PEM 制氢设备的比较正文氢能被认为是 21 世纪的终极能源，具有能量密度高、环境友好、零二氧化碳排放和可再生等优点。
电解水制氢作为一种绿色环保的氢气生产方式，具有生产灵活、纯度高等特点，被认为是理想的绿色生产技术之一。
电解水制氢的原理是通过电解水分子生成氢气和氧气，这种方法可以利用可再生能源如太阳能、风能等提供电力，实现绿色能源的循环利用。
然而，电解水制氢技术也面临一些挑战，例如高能耗、成本和设备寿命等问题。
在国际上，各国纷纷规划和推广电解水制氢技术。
例如，日本计划到2030 年将氢气供应量提升至 300 万吨/年，2050 年进一步提高至 2000 万吨/年；美国则计划到 2030 年实现清洁氢产能达到 1000 万吨/年，并通过税收抵免鼓励制氢技术的发展；欧洲则规划在 2025-2030 年安装至少 40GW 可再生氢能电解槽，生产 1000 万吨可再生氢能，并支持氢能发展通过碳关税。
在中国，氢能被明确为未来国家能源体系的重要组成部分，国家政策大力支持氢能的发展。
电解水制氢设备在中国的发展也日益成熟，例如中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司，作为中国船舶第七一八研究所全资子公司，拥有完整的氢能装备产业链，年产量可达 1.5 GW。
电解水制氢设备市场也在不断扩大，阿里巴巴平台上就有 260 条电解水制氢设备产品的详细参数、实时报价等信息。
另外，碱性电解水制氢和 PEM 制氢设备的比较也是一个热门研究领域，两种设备各有优劣，可以根据具体需求选择适合的设备。
氢能源发展现状研究以及建议措施
氢能源发展现状研究以及建议措施我国氢能发展现状近年来，国内外氢能产业持续快速发展，其中燃料电池产业更是成为各地布局新能源发展的重要抓手之一。
顶层设计是产业导入期行业发展的“风向标”。
我国氢能发展正处于从示范运营到商业化扩张的过渡阶段，顶层设计呈现出国家引导信号充分释放、地方规划布局百花齐放的特征。
（1）国家层面：政策导向逐渐由技术储备走向产业化集成“十五”和“十一五”期间，我国氢能发展政策主要以引导技术储备为导向。
2006年2月国务院出台《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，将氢能及燃料电池技术列入先进能源技术，提出重点研究高效低成本的化石能源和可再生能源制氢技术、经济高效氢储存和输配技术、燃料电池基础关键部件制备和电堆集成技术、燃料电池发电及车用动力系统集成技术。
“十二五”期间，我国氢能发展政策逐步由引导技术储备过渡到了引导产业化集成，将发展氢能纳入了高技术产业、新能源汽车产业和能源发展战略的“版图”。
2011年6月国家发改委、科技部等五部门联合发文《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》，将氢开发与利用纳入高技术产业化重点领域。
2012年6月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，提出燃料电池汽车、车用氢能产业要与国际水平保持同步。
2014年5月国务院办公厅发文《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，将氢能与燃料电池、能源基础材料纳入重点创新方向。
2014年11月财政部、科技部、工信部和国家发改委联合出台《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》，明确对于符合国家技术标准且加氢能力不低于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站奖励400万元/座。
2015年5月国务院出台《中国制造2025》，燃料电池汽车被写入氢能的重点应用领域和先进装备制造业。
进入“十三五”以来，我国氢能发展政策站位更加明确、路线更加清晰，上升到了能源战略和国家创新战略。
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________比热容、热值的计算1．一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水，在阳光的照射下，水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求：（1）热水器内水的质量m；（2）水吸收的热量Q吸。
2．页岩气是一种清洁新能源，对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义．页岩气的热值约为3.0×107J/m3．（1）完全燃烧1m3的页岩气，放出多少热量？（2）在标准气压下，完全燃烧1m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度？（c=4.2×103J/（kg·℃）水3．某家用的天然气热水器，将25kg的水从10℃加热到50℃，完全燃烧了0.3m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3。
求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）在加热过程中损失的热量。
4．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景，氢的热值为1.4×108J/kg。
求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若这些热量全部被质量为500kg的水吸收，则水升高的温度是多少？【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】热效率的综合计算5．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。
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21世纪的终极能源--氢能
氢能被称为21世纪的“终极能源”。
我国氢能资源丰富，可以通过氢能燃料电池技术整合成为电、热、气一体化的能源利用方式，是实现电网和气网互联互通的重要手段。
经过多年积累，我国已初具氢能产业化发展条件。
国家都已将发展氢能产业提升到国家能源战略高度，国际上，氢燃料电池汽车已进入市场导入阶段。
目前，我国乘用车燃料电池寿命超过5000小时，商用车燃料电池寿命超过1万小时，基本满足车辆运行条件；氢燃料电池汽车发动机功率密度已达到传统内燃机水平；氢燃料电池汽车续驶里程达到750公里；氢燃料电池低温启动温度达零下30℃，车辆整体适用范围基本达到传统车水平。
预计到2050年全球氢能产业每年可产生4万亿美元经济效益，可与石油产业媲美，可见未来氢能产业发展前景广阔。
近年来，国家一系列政策规划都将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度。
地方政府和企业积极探索氢能产业发展，初步形成包括制备、储运、应用等环节的完整产业链，形成了主要氢能产业集群，并逐渐辐射到周边地区。
尽管如此，我国氢能产业发展仍面临两大主要困难：一是核心技术和基础设施制约瓶颈。
关键材料尚未实现国产化，催化剂、质子交换膜以及炭纸等材料大都需要进口，且多数为国外所垄断，价格较高；关键组件制备工艺急需提升，膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等与国外存在较大差距；相关基础设施建设不足，尤其在加氢站方面，我国仅有10座左右。
二是产业政策体系尚未形成。
国家有关规划都从战略层面将氢能产业纳入其中，但尚未形成引领氢能和燃料电池发展的政策体系，缺乏具有操作性的实施细则。
当前行业发展如火如荼，亟需加强氢能产业顶层设计，引导氢能产业科学发展。
建议国家适应行业发展形势，尽快确定行业主管部门，出台专项规划，对加氢站、制氢工厂等审批流程予以规范指导，出台氢能基础设施投资运营和氢能产业化发展的财政支持政策，有效组织产业链企业协同有序竞争，确保行业健康可持续发展。
当前，我国正面临能源革命和产业结构调整的艰巨任务。
发展氢能可以部分替代传统化石能源，既是我国能源安全战略的重要组成部分，也是优化能源消费结构的重要途径。
此外，发展氢能产业能够有效带动新材料、新能源汽车以及氢储存与运输等高端装备制造业快速发展，鼓励自主创新，实现关键技术突破，对于我国加快产业结构调整、实现高质量发展具有重要意义。