储氢罐研究报告
储氢罐研究报告(二)

储氢罐研究报告(二)引言概述:本文是关于储氢罐研究的报告,旨在探讨储氢罐的设计、制造、材料选择以及其应用领域等方面的内容。
通过对相关文献和实验数据的综合分析,本报告总结了储氢罐的研究现状,以及未来发展的趋势。
正文:一、设计要求与标准1. 容量要求:根据不同应用场景确定储氢罐的容量,包括储氢量和服务寿命等因素。
2. 压力要求:考虑储氢罐在充氢和排氢过程中承受的压力,确保其安全可靠。
3. 结构要求:选择合适的结构类型,包括无接缝设计、球形储氢罐和壁式储氢罐等。
4. 材料要求:考虑氢气的渗透性和储氢罐的抗氢脆性,选用合适的材料,如钢材和复合材料等。
5. 安全要求:满足储氢罐的安全标准,包括防爆、防泄漏、抗振动等设计要求。
二、储氢罐的制造工艺1. 材料制备:选择合适的制备方法,如轧制、挤压和焊接等,制备具有良好性能的储氢罐材料。
2. 焊接工艺:采用焊接技术将储氢罐的各个部件焊接成型,确保焊接接头的强度和密封性。
3. 表面处理:对储氢罐进行表面处理,如喷涂防腐层、电镀等,提高储氢罐的耐腐蚀性能。
4. 检测和检验:采用无损检测和压力试验等方法检测储氢罐的质量和安全性。
5. 储氢罐的装配与维护:将储氢罐与其他部件进行装配,确保其正常运行和维护。
三、储氢罐的材料选择1. 钢材:结构承载能力强,耐腐蚀性好。
典型的材料有高强度低合金钢、钢-铝合金等。
2. 复合材料:具有良好的储氢性能和轻质化特点。
典型的复合材料有碳纤维增强复合材料、氢化物复合材料等。
3. 合金材料:具有良好的储氢性能和适应性能。
典型的合金材料有镁合金、铝合金等。
4. 陶瓷材料:具有较高的储氢容量和热稳定性。
典型的陶瓷材料有氧化锆、氧化镁等。
5. 其他材料:包括纳米材料、有机材料等,具有独特的储氢性能和应用潜力。
四、储氢罐的应用领域1. 汽车行业:储氢罐在氢燃料电池车辆中具有重要应用,推动了氢能源汽车的发展。
2. 能源领域:储氢罐用于储存和运输氢气,在能源转化和储存方面发挥重要作用。
储氢罐研究报告

引言概述:随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,新能源的研究和开发变得越来越重要。
储氢技术作为一种重要的新能源技术,在解决能源存储和利用方面具有巨大的潜力。
本文将深入研究储氢罐,介绍其工作原理、材料选型、设计和制造过程,并对其在储氢领域的应用前景进行评估。
正文内容:一、储氢罐的工作原理1.储氢罐的定义和作用储氢罐是一种用于存储氢气的设备,其主要作用是在需要时释放氢气供应能源。
2.储氢罐的工作原理储氢罐利用高压或低温等方法,将氢气储存在其中,并在需要时释放氢气供应能源。
高压储氢罐主要利用氢气在高压条件下的吸附或压缩储存。
低温储氢罐主要利用氢气在低温条件下的液态储存。
储氢罐通常需要具备密封性、抗破裂和高强度等特性,以保证储存的氢气不泄漏且安全可靠。
二、储氢罐的材料选型1.高压储氢罐的材料选型金属材料,如镁合金、镍合金和钛合金等,具有良好的强度和耐腐蚀性能,适合用于高压储氢罐。
聚合物复合材料,如碳纤维增强聚合物复合材料、玻璃纤维增强聚合物复合材料等,具有轻量化和高强度的优势。
2.低温储氢罐的材料选型金属材料,如铝合金和不锈钢等,具有良好的导热性和耐低温性能,适合用于低温储氢罐。
聚氨酯发泡材料,具有良好的绝热性能和低温耐久性。
三、储氢罐的设计和制造过程1.储氢罐设计的考虑因素储氢罐的容量和尺寸,需要根据储氢需求和应用场景进行设计。
储氢罐的结构和壁厚,需要满足氢气的储存压力和安全性要求。
储氢罐的防爆和泄漏措施,需要考虑在突发情况下保证储存的氢气不泄漏。
2.储氢罐的制造过程材料制备,根据设计要求,选择相应的材料,并进行加工和成型。
焊接和连接,将制造好的各个组件进行焊接和连接,形成完整的储氢罐结构。
装配和安装,将储氢罐与其他系统进行组装和安装,使其能够正常工作。
四、储氢罐的应用前景1.储氢车辆的应用储氢罐作为储存氢气的关键设备,在氢能源汽车中扮演着重要角色。
储氢罐的容量和储氢效率是衡量储氢车辆性能的重要指标。
储氢罐研究报告范文

储氢罐研究报告范文储氢罐是一种用于储存氢气的容器,适用于氢能源技术的发展。
本研究报告将介绍储氢罐的原理、应用和发展方向。
储氢罐的原理主要有吸附、压缩和液化三种。
吸附储氢罐是利用吸附材料(如活性炭)将氢气吸附并以固体形式存储。
压缩储氢罐是将氢气压缩到高压状态,通过增加氢气分子间的作用力来提高密度。
液化储氢罐则是将氢气冷却到极低温度下,使其液化并储存在容器中。
这三种原理各有优缺点,可以根据具体应用场景选择相应的储氢罐。
储氢罐的应用非常广泛,主要包括汽车、能源存储和航空航天等领域。
在汽车领域,储氢罐可以作为氢燃料电池车辆的燃料储存设备,用于提供氢气供给系统所需的燃料。
在能源存储领域,储氢罐可以作为储能装置,将电能转化为氢能并储存在罐内,以备随时使用。
在航空航天领域,储氢罐可以作为航空器和航天器的推进剂储存装置,提供所需的氢气推进力。
储氢罐的发展方向主要集中在提高储氢能力、减小体积和重量、提高安全性等方面。
为提高储氢能力,可以研究新型吸附材料或设计更高效的储氢材料结构。
为减小体积和重量,可以优化储氢罐的形状或采用复合材料制造技术。
为提高安全性,可以研究防爆装置、泄漏检测装置等安全措施。
当前,储氢罐仍存在一些挑战需要克服。
首先,储氢罐的成本较高,需要进一步研究降低成本的方法,以提高其在市场上的竞争力。
其次,储氢罐在氢气吸附、压缩和液化过程中存在能量损耗问题,需要研究节能减排的技术。
此外,储氢罐的安全性问题也需要得到重视,以防止潜在的事故风险。
总体而言,储氢罐作为氢能源技术的重要组成部分,对于实现清洁能源的发展具有重要意义。
未来,随着科学技术的进一步突破和创新,相信储氢罐在储氢技术领域将迎来更加广阔的发展空间。
氢燃料电池系统中氢气储存罐的设计与制造技术研究

氢燃料电池系统中氢气储存罐的设计与制造技术研究氢燃料电池技术作为一种清洁高效的能源技术,受到了广泛关注。
氢燃料电池系统中,氢气储存罐的设计与制造技术起着至关重要的作用。
氢气作为燃料,需要进行有效的储存与输送,才能保证氢燃料电池系统的正常运行。
因此,对氢气储存罐的设计与制造技术进行研究具有重要意义。
一、氢气的特性与储存需求氢气是一种轻质、高能量密度的能源,是最理想的清洁能源之一。
在氢燃料电池系统中,氢气作为燃料,通过与氧气反应产生电能,同时生成水。
然而,由于氢气具有极高的燃烧性能和极低的温度,它在常温下极易发生泄漏和爆炸的危险。
因此,氢气在储存过程中需要特殊的设计与制造技术来确保安全。
氢气的储存需求主要包括以下几个方面:首先是储氢密度高,能够在有限空间内存储更多的氢气;其次是安全性良好,能够有效防止氢气泄漏、爆炸等危险情况的发生;再次是稳定性高,能够保持储氢系统长时间的稳定运行;最后是成本低,能够降低氢气储存系统的制造和运营成本。
在满足这些需求的基础上,氢气储存罐的设计与制造技术需要不断进行研究与改进。
二、氢气储存罐的设计原则在氢燃料电池系统中,氢气储存罐的设计需要遵循一些基本原则。
首先是密封性要好,能够有效防止氢气泄漏,确保系统的安全运行。
其次是强度要高,能够承受氢气的高压和温度,保证系统的稳定性。
再次是材料要耐腐蚀,能够抵抗氢气的腐蚀,延长储氢罐的使用寿命。
同时,氢气储存罐的设计应该考虑到系统的整体布局,保证储氢罐与其他组件的良好配合。
总体而言,氢气储存罐的设计需要在安全、稳定、高效和环保等方面进行综合考虑。
三、氢气储存罐的制造技术氢气储存罐的制造技术直接影响着其性能和质量。
当前,氢气储存罐的制造技术主要包括材料选择、工艺设计和设备选型等方面。
首先是材料选择,氢气储存罐通常采用高强度合金钢、铝合金或复合材料等材料制造,以满足氢气的要求。
其次是工艺设计,制造过程中需要精密的工艺设计和加工技术,确保储氢罐的精确度和稳定性。
储氢罐研究报告

储氢罐研究报告一、引言氢能源作为一种清洁、高效、可持续的能源,在全球能源转型中扮演着越来越重要的角色。
而储氢技术则是氢能应用的关键环节之一,储氢罐作为储氢技术的重要载体,其性能和安全性直接影响着氢能的广泛应用。
本文将对储氢罐进行深入研究,旨在为相关领域的发展提供有益的参考。
二、储氢罐的类型(一)高压气态储氢罐高压气态储氢是目前应用最为广泛的储氢方式之一。
高压气态储氢罐通常由高强度的金属材料制成,如铝合金、不锈钢等。
其工作压力一般在 35MPa 至 70MPa 之间,能够储存一定量的氢气。
这种储氢罐具有结构简单、充放氢速度快等优点,但储氢密度相对较低,且存在一定的安全风险。
(二)低温液态储氢罐低温液态储氢是将氢气冷却至-253℃以下,使其液化并储存。
低温液态储氢罐通常采用双层真空绝热结构,以减少热量的传递和液体氢气的蒸发。
这种储氢方式具有较高的储氢密度,但需要消耗大量的能量来维持低温,且设备复杂,成本较高。
(三)固态储氢罐固态储氢是利用固体材料对氢气的吸附或化学反应来储存氢气。
常见的固态储氢材料包括金属氢化物、配位氢化物等。
固态储氢罐具有储氢密度高、安全性好等优点,但目前仍处于研究和开发阶段,其储氢和放氢的性能还有待进一步提高。
三、储氢罐的材料选择(一)金属材料金属材料如铝合金、不锈钢等具有较高的强度和良好的延展性,常用于高压气态储氢罐的制造。
然而,金属材料在长期使用过程中可能会发生氢脆现象,降低其使用寿命和安全性。
(二)复合材料复合材料如碳纤维增强复合材料(CFRP)具有优异的力学性能和抗疲劳性能,能够减轻储氢罐的重量,提高储氢密度。
但复合材料的成本较高,且在制造和使用过程中需要解决一些技术难题。
(三)绝热材料对于低温液态储氢罐,绝热材料的选择至关重要。
常用的绝热材料包括真空多层绝热材料、泡沫绝热材料等,它们能够有效地减少热量的传递,降低液体氢气的蒸发损失。
四、储氢罐的设计与制造(一)设计要点储氢罐的设计需要考虑多个因素,如工作压力、储氢容量、安全性、重量等。
储氢罐研究报告

储氢罐研究报告储氢罐研究报告(一)随着全球对能源需求的增长以及环保意识的提高,可再生能源的利用变得越来越重要。
储氢罐作为一种能够存储大量氢气的设备,被广泛应用于氢能源领域。
本报告将对储氢罐的材料、结构、性能以及应用进行综合分析和评估。
首先,储氢罐的材料选择至关重要。
目前常用的储氢罐材料主要有金属材料和聚合物材料两大类。
金属材料如铝合金、镁合金具有较高的储氢容量和循环稳定性,但存在重量较大的问题。
而聚合物材料如聚酰亚胺和聚丙烯酸具有较低的储氢容量,但相对轻量且易于加工。
此外,纳米材料也被广泛应用于储氢罐的材料研究中,其具有较大的比表面积,有助于提高储氢罐的储氢性能。
其次,储氢罐的结构设计对其性能具有重要影响。
储氢罐的结构主要包括容器和储氢介质两部分。
在容器方面,常见的设计有球形、圆柱形和棒形等。
球形结构具有良好的强度和储氢性能,但制造难度较大;圆柱形结构方便加工,但存在焊接缺陷和应力集中问题;棒形结构相对简单,但容积利用率较低。
在储氢介质方面,主要有压缩氢气、液态氢气和固态氢储存等方式。
压缩氢气储存被广泛应用于车载储氢罐中,而液态氢气储存则在超低温条件下进行。
固态氢储存则被视为一种安全性较高的储存方式,但仍面临技术上的挑战。
储氢罐的性能评估是设计、制造和应用的重要依据。
常见的性能评估指标包括储氢容量、储氢速率、循环稳定性、安全性和成本等。
储氢容量是评估储氢罐储氢能力的重要指标,通常以重量百分比或体积百分比来表示。
储氢速率则是指储氢罐在给定条件下吸附或释放氢气的速度,影响着储氢罐的实际应用效果。
循环稳定性是指储氢罐在多次循环过程中性能的保持程度,即循环寿命。
储氢罐的安全性是保障储氢过程中人员和设施安全的重要考虑因素,而成本则是决定储氢罐市场竞争力的关键因素。
最后,储氢罐在氢能源领域具有广阔的应用前景。
氢能源被视为可替代传统能源的重要选择,而储氢罐则是实现氢能源储存和运输的核心设备。
目前,储氢罐主要用于汽车、飞机和储能设备等领域。
储氢罐研究报告

储氢罐研究报告一、引言随着全球能源结构转变和对环境问题的关注,氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源形式,正在逐渐受到重视。
然而,氢能的应用受到其存储和运输问题的制约。
储氢罐作为氢能存储的关键设备,其性能直接影响到氢能应用的可行性和经济性。
因此,本报告旨在探讨储氢罐的研究进展、现状和未来发展趋势,以期为相关研究和应用提供参考。
二、储氢罐的类型和工作原理目前,主要的储氢罐类型包括高压气态储氢罐、液态储氢罐和固态储氢罐。
其中,高压气态储氢罐是最为常见的一种,其工作原理是将氢气压缩至高压状态,存储于罐体中。
液态储氢罐则是将氢气液化后存储,具有更高的能量密度,但液化过程能耗较大。
固态储氢罐则是利用化学或物理方法将氢气存储于固态材料中,具有安全性高、体积小等优点,但目前仍处于研究阶段。
三、储氢罐的研究进展近年来,针对储氢罐的研究主要集中在材料、结构和安全性能等方面。
在材料方面,研究重点主要集中在开发具有高储氢容量、良好循环稳定性和安全性能的新型储氢材料。
例如,金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)等新型多孔材料在储氢领域展现出巨大的潜力。
在结构方面,研究主要关注储氢罐的几何形状、尺寸和内部结构等因素对其性能的影响。
例如,通过优化储氢罐的形状和尺寸,可以提高其储氢容量和安全性能。
同时,研究还发现,通过在储氢罐内部设置多层结构或添加吸附剂等方法,可以进一步提高其储氢性能。
在安全性能方面,研究主要集中在防止氢气泄漏、爆炸等安全问题。
例如,研究人员正在开发新型的密封材料和安全阀等设备,以提高储氢罐的安全性能。
四、储氢罐的现状和问题目前,高压气态储氢罐已经得到了广泛的应用,但其仍存在一些问题。
首先,高压气态储氢罐的储氢密度相对较低,难以满足大规模应用的需求。
其次,高压气态储氢罐的安全性能也受到关注。
由于其内部存储的是高压氢气,一旦发生泄漏或爆炸等事故,后果将不堪设想。
此外,高压气态储氢罐的成本也较高,限制了其在一些领域的应用。
储氢罐研究报告

储氢罐研究报告储氢罐研究报告随着清洁能源技术的迅速发展,储氢技术逐渐取代传统的石油、煤炭等化石能源,成为绿色能源领域的热门研究方向。
氢气是清洁能源的重要组成部分,也是未来能源体系中重要的能源载体之一,储氢罐作为氢气强制储存和输送的关键设备,成为人们研究和关注的重点之一。
本文将从储氢罐的需求背景、最新研究进展和专家观点三个方面进行阐述。
一、储氢罐的需求背景随着人们对环境保护的日益关注,氢气作为一种清洁、高效的能源逐渐走进人们的生活,氢气经过加压之后可以储存在容器中,即储氢罐。
与传统的化石燃料相比,氢气是一种高效、清洁、无污染的能源,被称为"理想的能源",同时具有高储能密度。
目前,氢气被广泛地应用于燃料电池车、燃气轮机和船舶等众多领域,而储氢罐作为储存和输送氢气的核心设备,也广泛应用于这些领域。
同时,随着氢气技术的不断发展,越来越多的国家和企业开始应用氢能源技术,储氢罐的需求会持续增长。
为了满足这一需求,我们需要不断提高储氢罐的储氢能力和储氢效率,降低其成本,提高其安全性和可靠性。
二、最新研究进展1.储氢罐的材料与结构设计目前,储氢罐的材料主要包括金属材料、塑料材料和复合材料。
铝合金是常用的金属材料,具有优异的加工性和强度,但易受脆性裂纹影响,放氢效率低下。
镁合金具有比铝合金更高的放氢效率和储能密度,但其本身的化学反应性强,容易与氢气产生化学反应,导致氢气的泄漏和爆炸。
钛合金能够克服铝合金的脆性,拥有高储氢性能,但成本较高。
塑料材料由于其轻便、便于加工、耐腐蚀等优点,被广泛应用于车辆和飞机的低压储氢罐中。
2.储氢罐的充氢技术充氢技术是提高储氢罐储氢效率和储氢能力的重要手段。
目前,充氢技术主要分为压缩制氢和液氢制氢两种。
压缩制氢是将氢气通过压缩机压缩到一定压力,使其达到储存所需的压力,然后通过储氢罐进行储存。
与液氢制氢相比,所需的设备和成本较低,但压缩过程中会产生较多的热量、浪费能源,影响充氢效率。
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储氢罐研究报告储氢罐是一种氢气储存的容器。
现有氢气的储运容器技术包括高压储氢、液氢储存、金属氢化物储氢、低温吸附储氢、纳米碳管高压吸附储氢以及液体有机氢化物储氢。
各种储氢技术相应的储氢罐也有所区别。
高压气态储氢是目前较为广泛使用的一种氢气储存方式,使用传统不锈钢和铝合金等金属材料制成的压力容器作为储氢罐,其设计制造技术成熟、成本低、灌装速度快、能耗也较低,但是单位质量储氢密度较小,一般只用于大型无缝钢制储罐存储,无需任何材料做载体,只需耐压或绝热的容器就行,但是储氢效率较低。
液态储氢对储氢容器的绝热要求很高,目前民用领域应用很少,多用于火箭燃料等领域。
目前,氢气已经开始应用到汽车燃料电池等领域。
加氢站、移动式储氢罐等对储存容器的储氢密度提出了很高的要求,常规钢制压力容器已经不能满足技术要求。
各类轻质高压储氢容器开始出现。
轻质高压储氢容器技术是伴随着复合材料压力容器技术发展的新兴技术。
高性能的复合材料具有高比强度、高比模量的优点,可以在保证容器承压能力的前提下,大幅度降低容器的质量圈。
材质有碳纤维复合材料、轻质铝内胆纤维全缠绕等。
另外,目前大量的储氢研究是基于物理化学吸附的储氢方法。
物理吸附是基于吸附剂的表面力场作用,根源于气体分子和固体表面原子电荷分布的共振波动,维系吸附的作用力是范德华力。
吸附储氢的材料有碳质材料、金属有机骨架(MOFs)材料和沸石咪唑酯骨架结构(ZIFs)材料、微孔/介孔沸石分子筛等矿物储氢材料。
这类基于吸附储氢模式的储氢罐由储氢材料,容器,导热机构,导气机构和阀门五部分组成。
储氢罐的储氢材料经过几次活化处理后就可以用来正常地储存氢气。
这种储氢罐既可以用来收集储存氢气,也可以为需要氢气的装置提供氢气。
但从技术方面看,目前,各种储氢材料若兼顾安全、成本、容量考虑,还没有一种能达到国际能源协会或美国2010年的目标,尤其是在成本较高,各国普遍处于研发或小批量应用阶段。
在我国,因稀土资源较为丰富,以稀土为原料制成储氢合金,用于新型的储氢罐实现固态储氢。
国内已有部分公司开始生产这类新型储氢罐。
第二节影响我国储氢罐产业的宏观环境分析一、宏观经济发展对储氢罐产业的影响2012年,中国宏观经济保持发展,稳中求进。
2012年,我国全年国内生产总值519322亿元,按可比价格计算,比2011年增长7.8%。
全年居民消费价格比上年上涨2.6%,涨幅比上年回落2.8个百分点。
全年城镇居民人均总收入26959元。
全年社会消费品零售总额207167亿元,比上年名义增长14.3%(扣除价格因素实际增长12.1%),增速比上年回落2.8个百分点。
全年全国粮食总产量达到58957万吨,比上年增加1836万吨,增长3.2%,连续九年增产。
全年全国规模以上工业增加值按可比价格计算比上年增长10.0%,增速比上年回落3.9个百分点。
全年固定资产投资(不含农户)364835亿元,比上年名义增长20.6%(扣除价格因素实际增长19.3%),增速比上年回落3.4个百分点。
全年全国房地产开发投资71804亿元,比上年名义增长16.2%(扣除价格因素实际增长14.9%),增速比上年回落11.9个百分点。
全年进出口总额38667.6亿美元,比上年增长6.2%,增速比上年回落16.3个百分点;出口20489.3亿美元,增长7.9%;进口18178.3亿美元,增长4.3%。
进出口相抵,顺差2311亿美元。
2012年末,中国大陆总人口(包括31个省、自治区、直辖市和中国人民解放军现役军人,不包括香港、澳门特别行政区和台湾省以及海外华侨人数)135404万人,比上年末增加669万人。
人口自然增长率为4.95‰,比上年提高0.16个千分点。
1、国家宏观经济稳中有升,政策连续、稳定,为储氢罐产品发展提供了有利的宏观环境。
但另一方面,在经济运行中依然存在一些突出矛盾和困难。
绿色经济、产能过剩下宏观经济增长方式调整、摩擦、动荡将成为主题,贯穿“十二五”整个规划期。
2、我国的劳动力的成本比较低。
以劳动成本优势著称的中国在生产制造业中的优势是十分明显的,丰富的劳动力资源使得我国劳动力的价格一直保持在较低的水平;另一方面,国内的劳动成本目前开始走上上升的通道,因此,劳动力的成本优势正在逐渐减弱。
3、2012年是“十二五”开局之年。
时值世界经济步入后金融危机时代,面对低碳经济和全球化浪潮的冲击,信息技术将进入一个全新的发展时期。
“十二五”规划将继续推进经济发展方式转变,未来五年,中国能源技术必须坚持自主创新,向清洁能源应用转型;推动低碳、绿色制造发展,随着氢能应用重视,储氢罐作为重要配套市场,将受到重视,对发展有利。
二、国家政策对储氢罐产业的影响随着世界全球气候恶化、石油危机加剧和人口剧增带来的影响不断加重,实行可持续能源发展战略迫在眉睫。
氢是一种优质的能源载体,氢能燃料电池能够保证陆用、水用、航天及铁路交通工具足够的行驶里程,且比传统汽油、柴油内燃机车更环保。
储氢是利用氢能的关键, 也是世界性难题,许多国家投入巨资进行了研究。
美国2003 年拨款12 亿美元用于关于氢能( 制备、存储) 的研究。
氢能的研究可以使中国在研究氢能汽车方面领先于世界, 使我们的空气干净, 使中国不依赖于外来的石油能源。
我国国家政策对氢能的利用以及相关产业的发展都非常关注,作为新能源和高新技术产业,国家政策有较强支持力度。
近年来国家相关部委发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》、《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》、《关于进一步做好节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》等,都说明了新能源汽车具有较好的发展前景。
2012年4月18日,国务院常务会议讨论通过《节能与新能源汽车产业发展规划》。
会议指出,加快培育和发展节能与新能源汽车产业,对于缓解能源和环境压力,推动汽车产业转型升级,培育新的经济增长点,具有重要意义。
2013年,国务院常务会议讨论通过了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,明确了七大新兴产业的发展方向。
其中,新能源汽车产业作为七大产业之一被单独列出来,国家对新能源汽车的重视可见一斑。
这也引发了人们对清洁能源氢能源的高度关注,作为节能减排和绿色能源的首选,氢能源被寄予厚望。
目前,从国际到国内的汽车产业,燃料电池车都被列为汽车工业的发展方向,产业化发展轮廓日渐清晰,已有10多个国家的30个城市开展了燃料电池示范项目。
在佛山,广顺新能源动力科技有限公司亦已联合燃料电池及氢能技术国家工程研究中心、中国科学院微电子研究所、中科院大连化学物理研究所、上海汽车集团股份有限公司共同开展了新能源汽车核心关键零部件重大技术攻关项目,其研制的电动汽车关键零部件已用于燃料电池汽车等新能源汽车上。
2013年,我国首部氢能产业园发展规划《丹徒氢能源产业园发展规划》顺利通过专家组评审,标志着国内领先的氢能源产业园特色园区建设在丹徒区进入实质性启动阶段。
丹徒高新园超洁绿色能源公司携自主研发的多功能氢能发电机参加了第十六届中国(北京)国际科技产业博览会。
超洁绿色能源公司展示的多功能氢能发电机填补了国内新能源生产领域的一项空白。
该公司与上海交通大学共同承担的氢能发电系统研发,获得了国家863计划立项,产品研发和产业化已进入关键阶段。
整体看,氢能作为一种新能源,受到业界和政府的较多关注和支持,储氢罐作为一种高新技术产品,在税收等政策方面享有一定优惠,政策对行业发展较为有利。
三、社会文化对储氢罐产业的影响社会文化环境是企业所处特定社会结构、风俗习惯、信仰和价值观念、行为规范、生活方式、文化传统、人口规模与地理分布等因素的形成和变动,是影响企业经营诸多外部变量中最复杂、最深刻、最重要因素。
现阶段世界各国都面临资源枯竭、环境恶化、人口膨胀和城市化进程中现实问题,全球节约经济、绿色环保技术、和谐与可持续发展等现代先进理念下,我国政府积极倡导推进建设环境友好型社会,旨在实现人与自然环境和谐共处。
国内政治经济稳定、经济持续平稳增长内生动力强劲、社会公众环保意识普遍增强;对氢能等新绿色能源开发利用较为关注。
“十二五”规划利于推动结构调整、改善民生、刺激消费需求升级,各项鼓励民间投资吸引外资、行业标准等相关政策法规不断修订完善等,对储氢罐产业投资营造了较宽松和谐的社会、文化环境。
社会文化、社会结构、社会风俗对消费者的消费偏好仍会产生一定影响。
环境保护与生态平衡状况等因素都是行业在确定投资方向、产品改进与革新等重大经营决策时必须考虑的因素。
中国的环保问题日益突出,国家政策对环保的强制性措施也不断强化,对绿色能源的开发力度不断加大,对氢能利用的重要配套产业储氢罐的生产和技术研发也有较多投入。
整体看,社会文化对储氢罐发展较为有利。
四、技术因素对储氢罐产业的影响目前,社会投资领域对储氢罐有较多关注,国家政策对储氢罐产业发展也持支持政策。
限制储氢罐产业发展的瓶颈是行业的技术限制。
氢可以以高压气态、液态、金属氢化物、有机氢化物和物理化学吸附等形式储存。
高压气态储氢发展的历史较早,是比较传统而成熟的方法,无需任何材料做载体,只需耐压或绝热的容器就行,但是储氢效率很低,加压到15MPa时质量储氢密度不超过3%。
而且存在很大的安全隐患,成本也很高。
金属氢化物储氢开始于1967年,Reilly等报道Mg2Cu能大量储存氢气,接着1970年菲利浦公司报道LaNi5在室温下能可逆吸储与释放氢气,到1984年Willims制出镍氢化物电池,掀起稀土基储氢材料的开发热潮。
金属氢化物储氢的原理是氢原子进入金属价键结构形成氢化物。
有稀土镧镍、钛铁合金、镁系合金、钒、铌、锆等多元素系合金。
具体有NaH-Al-Ti、Li3N-LiNH2、MgB2-LiH、MgH2-Cr2O3及Ni(Cu,Rh)-Cr-FeOx等物质,质量储氢密度为2%-5%。
金属氢化物储氢具有高体积储氢密度和高安全性等优点。
在较低的压力1兆帕下具有较高的储氢能力,可达到100kg/m?以上。
中科院大连化学物理研究所陈萍团队发现Mg(NH2)/2LiH储氢体系可在110℃条件下实现约5%(质量分数)氢的可逆充放。
但是,金属氢化物储氢最大的缺点是金属密度很大,导致氢的质量百分含量很低,一般只有2%-5%,而且释放氢时需要吸热,储氢成本偏高。
目前大量的储氢研究是基于物理化学吸附的储氢方法。
物理吸附是基于吸附剂的表面力场作用,根源于气体分子和固体表面原子电荷分布的共振波动,维系吸附的作用力是范德华力。
吸附储氢的材料有碳质材料、金属有机骨架(MOFs)材料和沸石咪唑酯骨架结构(ZIFs)材料、微孔/介孔沸石分子筛等矿物储氢材料。
碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭、石墨纳米纤维(GNF)和碳纳米管(CNT),是最好的吸附剂,它对少数的气体杂质不敏感,且可反复使用。