氫：化學(xué)品、能源和能量載體

1　氫性質(zhì)和氫化學(xué)品  　  001
1.1　概述  　  001
1.2　氫的一般性質(zhì)  　  005
1.3　氫作為能源和能量載體的特點(diǎn)  　  009
1.4　氫化學(xué)品的合成應(yīng)用  　  015
1.4.1　氫的化學(xué)性質(zhì)  　  016
1.4.2　氨的合成  　  017
1.4.3　甲醇的合成  　  017
1.4.4　二甲醚的合成  　  018
1.4.5　油脂加氫  　  019
1.4.6　精細(xì)化學(xué)品的合成  　  019
1.5　氫化學(xué)品在氣體和液體燃料（油品）生產(chǎn)和提級(jí)中的應(yīng)用  　  019
1.5.1　合成天然氣  　  019
1.5.2　合成烴類(lèi)（F-T合成反應(yīng)）  　  021
1.5.3　煤漿直接加氫制油  　  022
1.6　氫化學(xué)品在油品煉制中的應(yīng)用  　  022
1.7　天然氣中摻氫氣  　  026
2　氫化學(xué)品生產(chǎn)方法  　  029
2.1　概述  　  029
2.1.1　生產(chǎn)氫化學(xué)品的原料和技術(shù)  　  029
2.1.2　氫作為化學(xué)品和能源在生產(chǎn)技術(shù)上的選擇和差別  　  031
2.1.3　氫化學(xué)品的熱生產(chǎn)工藝  　  031
2.1.4　氫氣的生產(chǎn)成本和價(jià)格  　  032
2.2　烴類(lèi)重整制氫  　  032
2.3　甲烷蒸汽重整  　  034
2.3.1　SMR反應(yīng)和催化劑  　  034
2.3.2　預(yù)重整單元  　  035
2.3.3　主蒸汽重整單元  　  036
2.3.4　SMR工藝流程  　  037
2.3.5　SMR催化劑上的碳沉積  　  037
2.3.6　常規(guī)烴類(lèi)的蒸汽重整  　  039
2.4　部分氧化重整  　  040
2.5　自熱重整  　  041
2.6　甲烷二氧化碳重整和水相重整  　  042
2.6.1　甲烷二氧化碳重整（干重整）  　  042
2.6.2　水相重整  　  043
2.7　化學(xué)品重整制氫  　  044
2.7.1　甲醇重整制氫  　  044
2.7.2　氨重整制氫  　  046
2.8　煤炭氣化  　  046
2.9　制氫原料中硫化物的脫除  　  047
2.9.1　制氫原料的脫硫  　  047
2.9.2　天然氣中硫雜質(zhì)的脫除  　  048
2.9.3　天然氣中其它雜質(zhì)的脫除  　  048
2.10　水汽變換技術(shù)  　  049
2.10.1　引言  　  049
2.10.2　水汽變換反應(yīng)  　  049
2.10.3　水汽變換催化劑  　  050
2.11　氫氣的最后凈化和提純  　  052
2.11.1　引言  　  052
2.11.2　變壓吸附  　  053
2.11.3　鈀膜分離  　  056
2.11.4　甲烷化  　  056
2.11.5　優(yōu)先CO氧化  　  057
2.12　工業(yè)副產(chǎn)氫氣  　  058
2.12.1　概述  　  058
2.12.2　中國(guó)氫氣供給結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)  　  059
3　初級(jí)能源資源  　  061
3.1　引言  　  061
3.2　能量和人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展  　  062
3.2.1　GDP與能源消耗  　  063
3.2.2　初級(jí)能源市場(chǎng)發(fā)展  　  064
3.3　能源消費(fèi)的現(xiàn)在和未來(lái)  　  066
3.3.1　地球上的能源資源  　  066
3.3.2　人類(lèi)使用能量的形式  　  068
3.3.3　目前能源消耗情況  　  069
3.3.4　初級(jí)能源消耗分布  　  069
3.3.5　使用能源資源類(lèi)型的轉(zhuǎn)變  　  073
3.4　能源資源分析  　  075
3.4.1　使用能源數(shù)量的預(yù)測(cè)  　  075
3.4.2　太陽(yáng)輻射到地球的能量  　  077
3.4.3　地球上碳和氫元素的循環(huán)  　  078
3.4.4　化石能源消耗和CO2排放  　  079
3.5　初級(jí)能源資源Ⅰ：煤炭、石油、天然氣  　  080
3.5.1　引言  　  080
3.5.2　石油  　  081
3.5.3　煤炭  　  084
3.5.4　天然氣、頁(yè)巖氣和頁(yè)巖油  　  088
3.6　初級(jí)能源資源Ⅱ：核能和生物質(zhì)能  　  092
3.6.1　核能  　  092
3.6.2　生物質(zhì)能  　  093
3.7　初級(jí)能源資源Ⅲ：可再生非碳能源  　  095
3.7.1　引言  　  095
3.7.2　水電  　  096
3.7.3　地?zé)崮? 　  096
3.7.4　風(fēng)能  　  097
3.7.5　太陽(yáng)能  　  098
4　次級(jí)能源和能量載體——電力  　  103
4.1　引言  　  103
4.2　生產(chǎn)電力的初級(jí)能源  　  104
4.2.1　全球電力生產(chǎn)  　  104
4.2.2　電力生產(chǎn)面對(duì)的全球挑戰(zhàn)  　  106
4.3　緩解電力生產(chǎn)挑戰(zhàn)的辦法  　  108
4.3.1　引言  　  108
4.3.2　增加能源利用效率  　  111
4.3.3　利用非碳能源（可再生能源）  　  111
4.3.4　發(fā)展氫能源技術(shù)  　  112
4.4　發(fā)電廠效率的提高  　  112
4.4.1　能源轉(zhuǎn)化效率  　  112
4.4.2　化石能源生產(chǎn)電力  　  114
4.4.3　聯(lián)產(chǎn)——同時(shí)發(fā)電和生產(chǎn)合成燃料  　  115
4.5　“零”碳電力生產(chǎn)技術(shù)  　  116
4.5.1　引言  　  116
4.5.2　水力發(fā)電  　  117
4.5.3　地?zé)岚l(fā)電  　  117
4.5.4　風(fēng)力發(fā)電  　  118
4.5.5　太陽(yáng)能發(fā)電  　  121
4.5.6　生物質(zhì)發(fā)電  　  127
4.5.7　核電  　  127
4.6　電力儲(chǔ)存（儲(chǔ)能）技術(shù)概述  　  128
4.7　機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)  　  130
4.7.1　泵抽水電儲(chǔ)能（PHS）  　  130
4.7.2　壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）  　  131
4.7.3　飛輪能量存儲(chǔ)（FES）  　  133
4.8　電磁儲(chǔ)能  　  136
4.8.1　超級(jí)電容器儲(chǔ)能（SCES）  　  136
4.8.2　超導(dǎo)磁儲(chǔ)能（SMES）  　  137
4.9　電池儲(chǔ)能（電化學(xué)儲(chǔ)能）系統(tǒng)（BESS）  　  138
4.9.1　引言  　  138
4.9.2　液流電池  　  140
4.9.3　鋰電池  　  142
4.9.4　鉛酸電池（LA）  　  143
4.9.5　鎳電池  　  143
4.9.6　鈉硫（Na-S）電池  　  144
4.9.7　金屬-空氣電池  　  145
4.10　熱儲(chǔ)能  　  145
4.10.1　顯熱儲(chǔ)能  　  145
4.10.2　潛熱儲(chǔ)能  　  146
4.10.3　熱化學(xué)儲(chǔ)能  　  146
4.11　儲(chǔ)能技術(shù)比較  　  147
4.11.1　引言  　  147
4.11.2　評(píng)估電力存儲(chǔ)技術(shù)的主要參數(shù)  　  148
4.11.3　儲(chǔ)能技術(shù)小結(jié)  　  151
4.11.4　典型儲(chǔ)能技術(shù)的比較  　  152
4.11.5　可再生能源電力的存儲(chǔ)  　  153
4.11.6　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)例（歐洲）  　  154
　
5　能源變革和氫能源  　  156
5.1　引言  　  156
5.2　能源資源利用歷史和發(fā)展趨勢(shì)  　  158
5.2.1　能源資源的利用歷史  　  158
5.2.2　氫能源  　  159
5.2.3　零碳能源資源  　  160
5.3　全球能源革命  　  160
5.3.1　能源供應(yīng)多樣化或多元化（diversification）  　  161
5.3.2　加速能源的低碳化或去碳化（decarbonisation）  　  161
5.3.3　能源的數(shù)字化（digitalisation，信息化、智能化）管理  　  161
5.3.4　推進(jìn)和發(fā)展分布式發(fā)電（decentralisation，去集中化）  　  161
5.3.5　能源網(wǎng)顧客要求民主化（democratisation）  　  161
5.3.6　能源的清潔化和去污染化（depollution）或脫碳化  　  161
5.4　可持續(xù)能源技術(shù)  　  162
5.4.1　氫能源和氫燃料電池  　  162
5.4.2　新低碳、零碳和增能的建筑技術(shù)  　  162
5.4.3　現(xiàn)有建筑物能源改造  　  162
5.4.4　光伏技術(shù)（PV）  　  163
5.4.5　碳捕集和封存（CCS）技術(shù)  　  163
5.4.6　生物柴油  　  163
5.4.7　車(chē)用燃料替代物  　  163
5.4.8　智慧/微電網(wǎng)技術(shù)  　  163
5.4.9　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)  　  163
5.4.10　潔凈煤技術(shù)  　  164
5.4.11　能量存儲(chǔ)技術(shù)  　  164
5.4.12　工業(yè)過(guò)程的能量改造  　  164
5.4.13　地?zé)崮? 　  164
5.4.14　熱泵  　  164
5.4.15　太陽(yáng)熱能  　  165
5.4.16　水電  　  165
5.4.17　生態(tài)城、能源互聯(lián)網(wǎng)、熱量回收、海上運(yùn)輸能源改造和建立零碳              建筑物  　  165
5.5　氫經(jīng)濟(jì)和氫能源系統(tǒng)  　  165
5.5.1　氫經(jīng)濟(jì)  　  165
5.5.2　氫經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)力  　  166
5.5.3　氫能源滿(mǎn)足可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)  　  167
5.5.4　氫的生命周期  　  167
5.5.5　氫燃料和氫能源  　  168
5.5.6　可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的氫循環(huán)  　  171
5.6　可再生氫經(jīng)濟(jì)的國(guó)際平臺(tái)  　  172
5.6.1　國(guó)際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計(jì)劃（IPHE）  　  172
5.6.2　國(guó)際能源署氫能協(xié)作組（IEA-HCG）  　  173
5.6.3　國(guó)際氫能協(xié)會(huì)（IAHE）  　  173
5.6.4　國(guó)際氫能委員會(huì)（Hydrogen Council）  　  173
5.6.5　國(guó)際合作和區(qū)域性合作  　  173
5.7　全球氫能源發(fā)展現(xiàn)狀——美歐國(guó)家  　  174
5.7.1　引言  　  174
5.7.2　美國(guó)氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  176
5.7.3　歐盟氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  177
5.7.4　德國(guó)  　  179
5.7.5　俄羅斯  　  180
5.7.6　北歐國(guó)家  　  181
5.8　全球氫能源發(fā)展現(xiàn)狀——亞洲國(guó)家和澳大利亞  　  183
5.8.1　日本氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  183
5.8.2　韓國(guó)氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  185
5.8.3　印度氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  186
5.8.4　馬來(lái)西亞氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  187
5.8.5　其它亞洲國(guó)家氫能源發(fā)展現(xiàn)狀  　  188
5.8.6　澳大利亞的可持續(xù)氫經(jīng)濟(jì)  　  189
5.8.7　亞洲國(guó)家可再生氫經(jīng)濟(jì)面臨的挑戰(zhàn)  　  190
5.9　中國(guó)氫能的發(fā)展  　  191
5.9.1　引言  　  191
5.9.2　中國(guó)發(fā)展氫能源的總體目標(biāo)  　  193
5.9.3　技術(shù)路線(xiàn)展望  　  193
5.9.4　中國(guó)發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)  　  193
5.9.5　中國(guó)氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)  　  195
5.9.6　中國(guó)能源低碳化發(fā)展  　  196
5.10　氫能源集成體系的發(fā)展  　  197
　
6　氫燃料  　  199
6.1　概述  　  199
6.1.1　氫能源歷史簡(jiǎn)述  　  200
6.1.2　氫燃料概述  　  200
6.1.3　運(yùn)輸部門(mén)對(duì)氫燃料的需求  　  201
6.1.4　氫燃料燃燒的異?，F(xiàn)象  　  201
6.1.5　防止氫燃燒異常的措施  　  202
6.2　含氫氣體燃料  　  202
6.2.1　焦?fàn)t煤氣  　  202
6.2.2　合成氣  　  203
6.2.3　氫鍋爐燃料  　  203
6.2.4　燃?xì)溴仩t  　  204
6.2.5　高氫含量燃?xì)鈱?duì)工業(yè)燃燒過(guò)程的影響  　  206
6.3　引擎革命  　  207
6.3.1　引擎技術(shù)提級(jí)和替代車(chē)輛技術(shù)  　  207
6.3.2　氫燃料引擎的環(huán)境影響  　  209
6.3.3　不同車(chē)用燃料的比較  　  209
6.4　車(chē)用氫-天然氣混合燃料  　  211
6.4.1　氫-天然氣混合燃料（HCNG）  　  211
6.4.2　美國(guó)HCNG現(xiàn)狀  　  212
6.4.3　印度HCNG現(xiàn)狀  　  213
6.4.4　瑞典HCNG現(xiàn)狀  　  213
6.4.5　挪威HCNG現(xiàn)狀  　  213
6.4.6　意大利HCNG現(xiàn)狀  　  214
6.4.7　加拿大HCNG現(xiàn)狀  　  214
6.4.8　中國(guó)HCNG現(xiàn)狀  　  214
6.5　車(chē)用氫-液體混合燃料  　  215
6.5.1　汽油-氫混合燃料  　  216
6.5.2　柴油-氫混合燃料  　  217
6.6　氫燃料內(nèi)燃機(jī)  　  217
6.6.1　引言  　  217
6.6.2　氫燃料電火花引發(fā)（SI）引擎  　  218
6.6.3　氫燃料壓縮引發(fā)（CI）引擎  　  219
6.6.4　氫燃料內(nèi)燃引擎車(chē)輛  　  220
6.6.5　對(duì)氫燃料車(chē)輛的評(píng)論和比較  　  221
6.7　氫燃料飛行器  　  223
6.7.1　引言  　  223
6.7.2　氫航空器發(fā)展歷史  　  224
6.7.3　氫燃料航空器的關(guān)鍵問(wèn)題  　  225
6.7.4　航空燃料尾氣溫室效應(yīng)  　  226
6.7.5　飛行器中氫燃料輸送問(wèn)題  　  228
6.7.6　氫燃燒器  　  228
6.7.7　氫燃料航空器構(gòu)型  　  230
6.7.8　航空器的安全問(wèn)題  　  231
6.8　航空器液氫燃料的存儲(chǔ)  　  232
6.8.1　引言  　  232
6.8.2　儲(chǔ)罐形狀和體積  　  232
6.8.3　絕緣方法和材料  　  233
6.9　氫燃料火箭  　  235
6.9.1　引言  　  235
6.9.2　我國(guó)的氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)  　  235
6.9.3　YF-75氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)  　  236
6.10　氫燃料的其它應(yīng)用  　  237
6.10.1　引言  　  237
6.10.2　切割領(lǐng)域  　  237
6.10.3　醫(yī)療制藥領(lǐng)域  　  238
6.10.4　汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)積碳的清除  　  238
6.10.5　焚燒領(lǐng)域  　  238
6.10.6　脈沖吹灰  　  238
6.10.7　窯爐和鍋爐節(jié)能  　  238
　
7　氫燃料電池技術(shù)  　  240
7.1　引言  　  240
7.2　氫燃料電池  　  242
7.2.1　原理  　  242
7.2.2　能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的比較  　  243
7.3　氫燃料電池類(lèi)型、特征、優(yōu)勢(shì)及挑戰(zhàn)  　  247
7.3.1　氫燃料電池類(lèi)型  　  247
7.3.2　氫燃料電池特征  　  247
7.3.3　氫燃料電池的優(yōu)勢(shì)  　  247
7.3.4　氫燃料電池面臨的挑戰(zhàn)  　  253
7.4　氫燃料電池主要組件、單元池、池堆和系統(tǒng)  　  255
7.4.1　膜電極裝配體（MEA）  　  255
7.4.2　池堆（電堆）  　  256
7.4.3　氫燃料電池系統(tǒng)  　  257
7.4.4　國(guó)內(nèi)外氫燃料電池性能比較  　  261
7.5　氫燃料電池的便攜式和固定應(yīng)用  　  262
7.5.1　引言  　  262
7.5.2　便攜式應(yīng)用和移動(dòng)裝置應(yīng)用  　  264
7.5.3　氫燃料電池固定應(yīng)用  　  265
7.5.4　應(yīng)急備用電源（EPS）  　  266
7.5.5　遙遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)（RAPS）  　  266
7.5.6　分布式電源和CHP（熱電聯(lián)產(chǎn)）應(yīng)用  　  267
7.6　氫燃料電池技術(shù)在運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用  　  268
7.6.1　引言  　  268
7.6.2　輔助功率單元（APU）  　  269
7.6.3　輕型牽引車(chē)輛（LTV）  　  270
7.6.4　輕型燃料電池電動(dòng)車(chē)輛（L-FCEV）  　  271
7.6.5　重型燃料電池電動(dòng)車(chē)輛（H-FCEV）  　  273
7.6.6　中國(guó)氫燃料電池車(chē)輛  　  275
7.7　燃料電池車(chē)輛的發(fā)展?fàn)顟B(tài)  　  276
7.7.1　美國(guó)  　  276
7.7.2　歐盟  　  277
7.7.3　日本  　  277
7.7.4　韓國(guó)  　  277
7.7.5　中國(guó)  　  277
7.7.6　氫燃料電池車(chē)輛成本  　  279
7.8　氫燃料電池航空和船舶應(yīng)用  　  280
7.8.1　航空推進(jìn)  　  280
7.8.2　船舶推進(jìn)  　  281
7.9　氫燃料電池技術(shù)現(xiàn)狀和展望  　  283
7.9.1　引言  　  283
7.9.2　氫燃料電池系統(tǒng)耐用性和壽命  　  283
7.9.3　系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間  　  284
7.9.4　性能降解  　  284
7.9.5　瞬時(shí)應(yīng)答特性和優(yōu)化操作時(shí)間  　  284
7.9.6　燃料電池CHP（FC CHP）系統(tǒng)的成本  　  284
7.9.7　未來(lái)目標(biāo)  　  285
7.9.8　中國(guó)氫燃料電池發(fā)展目標(biāo)  　  286
　
8　未來(lái)智慧能源網(wǎng)絡(luò)與氫能源  　  291
8.1　傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)和未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)  　  291
8.1.1　現(xiàn)時(shí)的傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)  　  291
8.1.2　未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)  　  293
8.1.3　過(guò)渡時(shí)期的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)  　  295
8.1.4　能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)小結(jié)  　  297
8.2　可持續(xù)能源網(wǎng)絡(luò)的特征  　  297
8.2.1　智慧電網(wǎng)  　  297
8.2.2　可持續(xù)能源網(wǎng)絡(luò)的特色  　  299
8.2.3　智能電網(wǎng)和未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本特征  　  300
8.3　未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的運(yùn)輸部門(mén)  　  301
8.3.1　效率  　  302
8.3.2　儲(chǔ)能  　  305
8.3.3　成本  　  306
8.4　氫燃料與可再生能源利用  　  308
8.4.1　氫能源與可持續(xù)能源戰(zhàn)略  　  308
8.4.2　與氫能源的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)  　  309
8.4.3　氫能與電力間的互補(bǔ)作用  　  309
8.4.4　可再生能源利用現(xiàn)狀  　  310
8.5　氫是良好的能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)  　  311
8.5.1　氫燃料  　  311
8.5.2　氫燃料的電化學(xué)轉(zhuǎn)化——氫燃料電池技術(shù)  　  312
8.6　氫能量載體用于儲(chǔ)能  　  312
8.6.1　儲(chǔ)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)  　  313
8.6.2　儲(chǔ)氫儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展  　  313
8.6.3　儲(chǔ)氫和燃料電池技術(shù)能提高能源的利用效率  　  314
8.7　氫燃料電池在可持續(xù)清潔能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用小結(jié)  　  315
8.8　未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)中氫能的區(qū)域性問(wèn)題  　  315
8.8.1　離岸氫中心（OHC）  　  316
8.8.2　岸邊氫中心（CHC）  　  316
8.8.3　陸地氫中心（IHC）  　  317
8.8.4　自治區(qū)域氫中心（AHC）  　  317
8.8.5　未來(lái)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的氫能源網(wǎng)絡(luò)  　  317
8.8.6　屋頂上的發(fā)電裝置  　  318
　
9　可持續(xù)產(chǎn)氫技術(shù)  　  319
9.1　引言  　  319
9.2　產(chǎn)氫能源和原料  　  320
9.3　氫化學(xué)品、氫能源和氫能量載體  　  322
9.3.1　可再生氫  　  322
9.3.2　產(chǎn)氫工藝分類(lèi)  　  323
9.4　水電解制氫  　  325
9.4.1　引言  　  325
9.4.2　水電解的原理和優(yōu)點(diǎn)  　  325
9.4.3　可再生能源電力電解水產(chǎn)氫  　  327
9.5　水電解反應(yīng)器——電解器  　  329
9.5.1　引言  　  329
9.5.2　堿電解池（AEC）  　  331
9.5.3　質(zhì)子交換膜電解器（聚合物電解池，PEMEC）  　  332
9.5.4　固體氧化物電解池（SOEC）  　  333
9.5.5　無(wú)膜電解器  　  335
9.6　熱解和光（電）解水產(chǎn)氫  　  338
9.6.1　熱化學(xué)水分解  　  339
9.6.2　光（電）分解水產(chǎn)氫（光電電解池）  　  340
9.6.3　生物光解產(chǎn)氫（光助微生物分解水）  　  341
9.7　生物質(zhì)熱化學(xué)產(chǎn)氫工藝  　  345
9.7.1　引言  　  345
9.7.2　生物質(zhì)熱解產(chǎn)氫  　  347
9.7.3　生物質(zhì)氣化產(chǎn)氫  　  347
9.7.4　生物質(zhì)超臨界水氣化（SCWG）產(chǎn)氫  　  350
9.8　生物質(zhì)生物化學(xué)工藝產(chǎn)氫技術(shù)  　  351
9.8.1　生物氫  　  351
9.8.2　暗發(fā)酵  　  352
9.8.3　光發(fā)酵工藝  　  353
9.8.4　微生物電解池  　  354
9.8.5　生物產(chǎn)氫工藝的集成  　  355
9.8.6　生物工藝產(chǎn)氫速率的比較  　  356
9.9　產(chǎn)氫技術(shù)比較  　  357
　
10　氫的存儲(chǔ)  　  361
10.1　概述  　  361
10.1.1　儲(chǔ)氫系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)  　  362
10.1.2　固定應(yīng)用部門(mén)中的氫能存儲(chǔ)單元  　  363
10.1.3　運(yùn)輸部門(mén)應(yīng)用的儲(chǔ)能單元  　  363
10.2　儲(chǔ)氫技術(shù)概述  　  365
10.2.1　引言  　  365
10.2.2　儲(chǔ)氫技術(shù)分類(lèi)和簡(jiǎn)述  　  367
10.2.3　氣體管網(wǎng)儲(chǔ)氫（電力-氫氣工廠）  　  368
10.3　移動(dòng)應(yīng)用氫燃料的存儲(chǔ)  　  370
10.4　氣態(tài)氫存儲(chǔ)  　  371
10.4.1　壓縮儲(chǔ)氫原理  　  372
10.4.2　壓縮氫存儲(chǔ)成本  　  373
10.5　液態(tài)氫存儲(chǔ)  　  373
10.5.1　低溫液氫存儲(chǔ)  　  373
10.5.2　液體儲(chǔ)氫  　  374
10.5.3　液體化合物化學(xué)儲(chǔ)氫  　  375
10.6　固態(tài)儲(chǔ)氫材料  　  376
10.6.1　引言  　  376
10.6.2　金屬（合金）氫化物  　  378
10.6.3　復(fù)合氫化物  　  380
10.6.4　氫化物材料中的納米約束  　  380
10.6.5　碳基儲(chǔ)氫材料  　  381
10.6.6　沸石材料  　  383
10.6.7　金屬有機(jī)框架（MOF）  　  383
10.6.8　共價(jià)有機(jī)骨架（COF）  　  384
10.6.9　微孔金屬配位材料（MMOM）  　  384
10.6.10　螯合水合物  　  385
10.7　固體儲(chǔ)氫材料  　  385
10.7.1　引言  　  385
10.7.2　多孔材料上的物理吸附  　  385
10.7.3　MOF材料的氫吸附熱（反應(yīng)焓）  　  386
10.7.4　MOF材料中的Kubas鍵合  　  387
10.7.5　離子化方法  　  388
10.7.6　儲(chǔ)氫材料的極化  　  388
10.7.7　儲(chǔ)氫材料的輻射照射（輻照）  　  389
10.7.8　誘導(dǎo)氫溢流  　  389
10.8　儲(chǔ)氫技術(shù)的比較和小結(jié)  　  390
10.9　儲(chǔ)氫固體材料的集成加工  　  393
10.9.1　粉體成型技術(shù)  　  393
10.9.2　電紡技術(shù)  　  394
　
11　氫的運(yùn)輸配送分布和安全  　  396
11.1　引言  　  396
11.2　氫的運(yùn)輸配送分布方法  　  397
11.2.1　氫運(yùn)輸配送方法分類(lèi)  　  397
11.2.2　運(yùn)氫技術(shù)參數(shù)和運(yùn)輸成本的比較  　  399
11.3　配送氫的公用基礎(chǔ)設(shè)施  　  401
11.3.1　氫分布網(wǎng)絡(luò)  　  401
11.3.2　已建成的氫氣管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)  　  402
11.3.3　現(xiàn)有氣體管道網(wǎng)絡(luò)輸送氫氣  　  403
11.4　充氫基礎(chǔ)設(shè)施——充氫站  　  404
11.4.1?、裥图託湔荆和獠抗? 　  404
11.4.2?、蛐图託湔荆赫緝?nèi)原位產(chǎn)氫  　  406
11.5　加氫站建設(shè)現(xiàn)狀   　  406
11.5.1　引言  　  406
11.5.2　南北美洲加氫站  　  408
11.5.3　歐洲加氫站  　  410
11.5.4　亞洲加氫站  　  412
11.5.5　中國(guó)加氫站  　  414
11.5.6　小結(jié)  　  415
11.6　氫燃料的安全性  　  416
11.6.1　引言  　  416
11.6.2　氫和常用燃料安全性比較  　  417
11.6.3　安全使用氫氣規(guī)范  　  419
11.7　氫燃料在不同領(lǐng)域的安全性  　  419
11.7.1　氫燃料的有害性  　  419
11.7.2　低引發(fā)能量  　  419
11.7.3　氫燃料運(yùn)輸中的安全性  　  419
11.7.4　儲(chǔ)氫安全性  　  420
11.7.5　移動(dòng)應(yīng)用氫燃料的安全性  　  420
11.7.6　氫安全編碼和標(biāo)準(zhǔn)  　  421
11.7.7　檢測(cè)氫的傳感器  　  422
　
參考文獻(xiàn)  　  424
　
附錄  　  436