甲醇水蒸气、氧气重整制氢研究进展——质子交换膜燃料电池氢源的开发

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与净化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有效利用和环境的有效保护提供了新思路。     

甲醇水蒸气,氧气重整制氢研究进展

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有利利用和环境的有效保护提供了新思路。     

燃料电池汽车供氢新技术——硼氢化钠水解制氢

常温下硼氢化钠可以稳定储存在碱溶液中,当与合适的催化剂接触时每摩尔硼氢化钠水解释放出4摩尔氢气。利用这一性质,硼氢化钠可以作为质子交换膜燃料电池的氢源。本文介绍了这种制氢技术的原理和特点,及其在燃料电池汽车上的应用和研究进展。     

燃料电池车用氢气纯化及供应技术工业应用总结

燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气，并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本原理、工艺特点、主要设备特点及工业应用情况。该技术开发了多种吸附剂以及快周期变压吸附氢气纯化工艺，占地面积小，投资低，供氢母站流程设计灵活，氢气产品纯度达到99.999%,杂质含量满足GB/T 37244—2018的要求，吸附周期在3～10 min且可连续调节，20 MPa燃料电池车用氢气生产成本低于20元/kg,有利于推动车用燃料氢气的市场应用和加氢站建设。     

每一升氢气都让你倾心——专访中国石化石油化工科学研究院首席专家、教授级高级工程师徐广通

正中国石化制定国内首套氢源品质分析技术和检测体系。近日,来自中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的一条消息再次点亮了氢能源汽车发展的预期。由石科院承担的"质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质量检测项目"获得国家认监委资质认定(CMA),标志着该院可检测燃料电池车用氢气品质,并向社会出具具有法律效力的分析报告。中国石化由此成为国内首家且目前是唯一获得CMA资质的单位。     

甲醇转化制氢工艺的比较

在甲醇转化制氢作质子交换膜燃料电池氢源的自供热体系中 ,基于过程的物料平衡、能量平衡和反应平衡 ,从热力学角度对甲醇转化制氢的两种工艺 ,即甲醇氧化转化工艺和外热式水蒸汽转化工艺进行了比较。研究结果表明 ,甲醇氧化转化制氢工艺比外热式水蒸汽转化制氢工艺制氢能量效率高 8%以上 ,CO排放量也低     

富氢重整气中微量一氧化碳的选择性催化甲烷化

质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源,其所用的富氢重整气中微量的CO对电池电极的毒化作用会严重降低燃料电池的效率。文章对采用选择性甲烷化法去除富氢重整气中微量CO的催化剂的研究现状进行了综述,简述了载体和改性助剂对催化剂性能的影响,并阐述了CO和CO2甲烷化过程机理的差异。     

基于质子交换膜燃料电池车用氢气产品质量标准GB/T 37244的探讨

目的质子交换膜燃料电池车用氢燃料是连通氢能产业上游制氢环节和下游应用场景的核心介质,针对现行产品标准GB/T 37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》中涉及的杂质含量限值和分析方法,对其进行研究探讨。 方法梳理国内氢燃料产品质量标准的演进历程,对比国外相关的氢气产品指标及分析方法标准,调研国内氢源现状衍生的杂质组分情况和实际分析需求现状。 结果氢燃料中关键杂质以及其他杂质的组成要求应根据实际研究结果完善限值指标。建议针对氢燃料来源多样导致引入杂质组分的不同,采用关键组分核查与型式检验、出厂检验相结合的检测方式。 结论在满足国内氢燃料质量要求和国际标准ISO 14687:2019《Hydrogen fuel quality-Product specification》的前提下修订现行的产品质量标准,完善健全氢燃料质量分析方法标准体系和溯源链条,以保证分析的准确性和提高分析效率。      

三元纳米线催化剂助燃料电池降本

<正>中国科学技术大学曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,日前研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。减少质子交换膜燃料电池中贵金属铂催化剂的用量对其推广应用具有重要意义。提高铂基催化剂在氧化还原反应中的质量活性以及催化稳定性是降低贵金     

富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件

在采用溶胶-凝胶法制备镍基催化剂的基础上研究富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件;考察了反应温度和空速对富氢气氛下CO选择性甲烷化工艺的影响,并通过正交实验确定了相对较适宜的工艺条件。在反应温度为280℃,空速为1800h-1的条件下,CO可以降至0,H2对CO选择性大于96%。完全可以满足质子交换膜燃料电池对氢源的要求。     

瑞典开发第二代车用和固定式燃料电池

<正>沃尔沃集团投资的瑞典燃料电池技术开发商PowerCell处在其第二代燃料电池堆平台——S2开发的最后阶段。S2的功率范围更大,可达25kW,对CO和重整生成气的耐受性与目前的S1平台相同。新的燃料电池将具有良好的稳定性、紧凑性和坚固性,为汽车和固定式应用设计。在S2中使用汽车应用选择的质子交换膜(PEM)技术。质子交换膜的特性是可在几秒钟内完成满功率输出,并且具有频繁启动和停止的功能,这意味着电池存储器要     

光腔衰荡光谱法测定质子交换膜燃料电池用氢气中的痕量氨

氨是质子交换膜燃料电池用氢气杂质控制中的一项重要指标,但现行检测方法存在检测限高或前处理繁琐等问题。为提升检测灵敏度和效率,应用光腔衰荡光谱技术对质子交换膜燃料电池用氢气中痕量氨进行测定。实验结果表明：光腔衰荡光谱法的测定结果受管路死体积及测试压力影响较小;光腔衰荡光谱法的平衡时间受管路死体积及测试流量影响较大。在氨摩尔分数0.01～10.20μmol/mol范围内该方法具有良好的准确性,不受质子交换膜燃料电池用氢气中水、硫化氢、一氧化碳等杂质的干扰,是一种操作简便、灵敏度高、准确性好的测试方法,对完善燃料电池车用氢气质量管理体系具有一定意义。     

单腔体液体燃料电池的研究进展

单腔体液体燃料电池是一种以液体燃料为原料,无质子交换膜的新型燃料电池.与传统燃料电池相比,该燃料电池具备成本低、能量效率高,同时易于微型化和集成化的优点.针对单腔体燃料电池开发中面临的混合电位问题,总结了目前单腔体液体燃料电池开发中所采用的三种策略,包括利用共层流流体、构筑3D电极以及提高催化剂的催化选择性,并对未来的...     

国家石油产品质量监督检验中心获CMA扩项资质认定

正近日,挂靠在中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的国家石油产品质量监督检验中心获中国国家认证认可监督管理委员会(CNCA)批准,取得计量认证(CMA)扩项资质认定。本次CMA新增扩项主要涵盖土壤、水及氢源方面的认定资格。扩项后,检验方法达200余项,成为具备理化分析、台架试验、土壤和水及氢源检测等能力于一体的综合检测平台。其中,氢源检测包括可在实验室完成的质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质量控制的全部分析项目,标志着中国石油化工     

直接甲醇燃料电池用质子交换膜研究进展

对直接甲醇燃料电池用质子交换膜的研究现状进行了概述.详细介绍了全氟磺酸型Nafion膜的结构、特性,讨论了为解决Nafion膜的 透醇问题所作的改进.综述了非氟化的质子交换膜、掺杂及共混的质子交换膜的研究进展. 简要介绍了膜的制备及测试方法.     

石油天然气利用的新途径——燃料电池

燃料电池是继火电、水电、核电之后的第四种连续发电方式,其发电效率可达40％。-60％,热电联供时综合效率可达80％以上,对环境无污染,商业化前景广阔。本文概述了磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池的主要特点及其发展概况,提出了与石油天然气行业相关的问题,建议加强燃料电池的研究。     

水电解技术发展及在绿氢生产中的应用

利用风电和光伏电等可再生电力生产的绿氢符合新时代能源发展的要求.可再生电力具有突出的间歇性、波动性、随机性特点,对水电解技术提出了更高的要求.电解水技术发展关键在于材料,本课题从析氧电催化剂、电解质、膜材料、扩散层材料等方面回顾了碱水电解和质子交换膜纯水电解制氢技术的发展;介绍了可再生电力制氢技术应用开发现状,分析了存...     

海上风电制氢技术现状与发展趋势

氢能应用广泛,具有能源与脱碳“双载体”属性,被认为能源转型、工业及交通领域深度脱碳的关键路径。海上风电制氢靠近氢气消费中心,是支撑海上风电走向深远海的重要技术,也是重要的绿氢来源。本文围绕海上风电制氢各环节的技术、方式、产品方案以及成本,对比了碱性、质子交换膜、固体氧化物和固体聚合物阴离子交换膜4种电解水制氢技术,认为质子交换膜电解水技术更适合海上风电制氢;对比分析了海上风电制氢模式,认为海上风电并网陆上制氢是主流的电解槽布置方式,而离网海上中心平台制氢具有较大发展潜力;天然气管道掺氢是更具可行性的海上氢气储运方式但也存在挑战;电耗和电解槽投资是海上风电制氢的主要成本构成,预测海上风电发电成本、电解槽制造成本以及碳价格将共同推动海上风电制氢成本的逐步下降。本文研究成果可为海上风电制氢技术开发与示范应用提供思路和参考。     

从天然气中生产氢的经济性

氢是用于零排放高效燃料电池车辆的主要燃料。如果能够在靠近低价天然气源的大型中央装置中生产氢，氢燃料电池车辆就能与常规矿物燃料汽车在燃料供应方面展开竞争。在高油价时代，氢的生产成本应与石油燃料的价格相当。虽然正在研究生产技术的改进，但技术突破不会造成生产成本的较大差异。较大的未知数是氢的运输和配送成本以及所需的配送压力。     

具有空隙结构的钯复合膜的制备与研究

钯膜在氢气分离、纯化及燃料电池氢源等方面有显著的应用前景,尤其是针对燃料电池氢源技术快速响应的需求,需要进一步开发高透氢性能和高稳定性的钯复合膜。对此,本文提出了一种简捷可行的具有空隙结构的钯复合膜制备思路,即在陶瓷或不锈钢基底表面采用MnCO3进行修饰,制备钯复合膜后再加热使MnCO3分解的方法,在金属钯膜和基底之间形成一层1μm左右的空隙。分析测试表明,该修饰方法不仅得到了高透氢性能的钯复合膜,而且采用该空隙结构的陶瓷及不锈钢负载钯复合膜在150～400℃的14～20个快速升降温循环中,展现了良好的稳定性,而不使用该空隙结构的常规陶瓷负载钯复合膜的透氢量严重下降;该空隙结构能实现升降温过程中钯膜的自由伸缩,并避免与基底之间的相互作用及由于热膨胀系数不一致造成的剪切应力,进而保证钯复合膜的快速升降温稳定性,能应用于陶瓷及不锈钢等多种基底,具有良好的应用前景。