新型“氢能源”概述PPT课件( 18页)
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氢能 西安交通大学新能源PPT
8
1.氢能的内涵
氢的燃烧性质
它的点火能量最小，着火范围宽广。这种性质，一方面对发动
机在部分负荷下的工作有利，但在另一方面却容易造成发动机 中预混可燃气体的提前着火、返火或敲缸； 氢的火焰速度高、扩散速度快，有利于氢和空气或氢和燃气的 快速混合，所以发动机的燃烧效率很高。这是它的有利之处。 但是，如氢和空气按化学当量来混合，则由于燃烧温度高，气 缸内高温部件的热负荷大，则又造成了不利的一面； 燃料性质带来的另一重大特点是燃烧热上的差异。氢的重量燃 烧热在各种燃料中为最高。从汽车的燃料装载重来说，它几乎 可比汽油或液化甲烷减轻2-3倍。
11
2、氢的基本性质
氢和重氢都是稳定的同位素，而氚则是放射性同位素。天然氢 中约含0.016%(原子百分比)的重氢D，而T的存在量仅为10-17。 在水中也可发现有微量的氚存在。 通常所说的自然氢的性质都是指普通氢。由于氘和氚在自然氢 中含量很少，它们对自然氢的总性质影响极微，一般可以忽略 不计。 这三种不同质量的氢原子，相互之间可以有六种不同的组合方 式来形成分子，即: H2 D2 T2 HD HT DT, 其中 T2、DT和HT是不稳定的分子。 氢、重氢和超重氢都是热核反应所需的重要燃料。
12
2、氢的基本性质
3）正氢和仲氢 (氘，氚也有类似的正仲的区别)
氢分子中两个氢原子核的自旋方向相同时称正氢（n-H2)
氢分子中两个氢原子核的自旋方向相反时称仲氢 (p-H2)。
13
Figure Ortho-(left) and para-hydrogen (right)
2、氢的基本性质
常温下，含75％正氢和25％仲氢的平衡氢，称为正常氢或标
MH=1.673×10-24g为氢的原子质量； MHe=6.644×10-24g为氦的原子质量。
1.氢能的内涵
氢的燃烧性质
它的点火能量最小，着火范围宽广。这种性质，一方面对发动
机在部分负荷下的工作有利，但在另一方面却容易造成发动机 中预混可燃气体的提前着火、返火或敲缸； 氢的火焰速度高、扩散速度快，有利于氢和空气或氢和燃气的 快速混合，所以发动机的燃烧效率很高。这是它的有利之处。 但是，如氢和空气按化学当量来混合，则由于燃烧温度高，气 缸内高温部件的热负荷大，则又造成了不利的一面； 燃料性质带来的另一重大特点是燃烧热上的差异。氢的重量燃 烧热在各种燃料中为最高。从汽车的燃料装载重来说，它几乎 可比汽油或液化甲烷减轻2-3倍。
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2、氢的基本性质
氢和重氢都是稳定的同位素，而氚则是放射性同位素。天然氢 中约含0.016%(原子百分比)的重氢D，而T的存在量仅为10-17。 在水中也可发现有微量的氚存在。 通常所说的自然氢的性质都是指普通氢。由于氘和氚在自然氢 中含量很少，它们对自然氢的总性质影响极微，一般可以忽略 不计。 这三种不同质量的氢原子，相互之间可以有六种不同的组合方 式来形成分子，即: H2 D2 T2 HD HT DT, 其中 T2、DT和HT是不稳定的分子。 氢、重氢和超重氢都是热核反应所需的重要燃料。
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2、氢的基本性质
3）正氢和仲氢 (氘，氚也有类似的正仲的区别)
氢分子中两个氢原子核的自旋方向相同时称正氢（n-H2)
氢分子中两个氢原子核的自旋方向相反时称仲氢 (p-H2)。
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Figure Ortho-(left) and para-hydrogen (right)
2、氢的基本性质
常温下，含75％正氢和25％仲氢的平衡氢，称为正常氢或标
MH=1.673×10-24g为氢的原子质量； MHe=6.644×10-24g为氦的原子质量。
新能源之氢能ppt课件
• 美国能源部(DOE)启动了一系列氢能研 究项目。2001年以来，美国政府将发展 氢能作为其能源政策的一个重要方面， 先后制定了多项氢能研究计划，以实现 向氢经济的过渡。
• 2004年2月，美国能源部出台了《氢态 势计划：综合研究、开发和示范计划》。
• 氢经济必须经历4个相互重叠、关联的阶 段： – 技术研发与示范(2000—2015年) – 前期市场渗透(2010—2025年) – 基础设施建设与投资(2015—2035年) – 氢经济实现(2025—2040年)
• 氢燃料电池工作原理：
• 氢燃料电池的应用：
•
把化学能直接转化为电能供机械应用
采 用 氢 燃 料 电 池 的 实 验 车
• 在旧金山召开的英特尔开发商论坛上， 千年电池公司向人们展示了一台运行原 型氢燃料电池的电脑。目前绝大多数笔 记本电脑在电池充满情况下可工作三到 四小时。
• 迄今，千年电池的 工作时间仅有三小 时，但是公司的开 发目标是将电池性 能提高到八小时。
• 但随后二十年间中东形势趋缓、原油价格 下跌，石油依旧成为交通运输业的首要选
择，因此对于氢经济发展的相关研究渐少。 直到1990年代末期气候变化（全球变暖 等）问题引起重视以后，氢能与氢经济又 再度成为世界各国研究的热点。
（1）美国氢经济发展战略：
• 美国在1990年就通过了氢能研究与发展、 示范法案。
因此利用常规能源生产的电能来大规模 的电解水制氢显然是不合算的。
• 热化学制氢
• 这种方法是通过外加高温热使水起化学 分解反应来获取氢气。
• 到目前为止虽有多种热化学制氢方法， 但总效率都不高，仅为20％～50％，而 且还有许多工艺问题需要解决。依靠这 种方法来大规模制氢还有待进一步研究。
• 2004年2月，美国能源部出台了《氢态 势计划：综合研究、开发和示范计划》。
• 氢经济必须经历4个相互重叠、关联的阶 段： – 技术研发与示范(2000—2015年) – 前期市场渗透(2010—2025年) – 基础设施建设与投资(2015—2035年) – 氢经济实现(2025—2040年)
• 氢燃料电池工作原理：
• 氢燃料电池的应用：
•
把化学能直接转化为电能供机械应用
采 用 氢 燃 料 电 池 的 实 验 车
• 在旧金山召开的英特尔开发商论坛上， 千年电池公司向人们展示了一台运行原 型氢燃料电池的电脑。目前绝大多数笔 记本电脑在电池充满情况下可工作三到 四小时。
• 迄今，千年电池的 工作时间仅有三小 时，但是公司的开 发目标是将电池性 能提高到八小时。
• 但随后二十年间中东形势趋缓、原油价格 下跌，石油依旧成为交通运输业的首要选
择，因此对于氢经济发展的相关研究渐少。 直到1990年代末期气候变化（全球变暖 等）问题引起重视以后，氢能与氢经济又 再度成为世界各国研究的热点。
（1）美国氢经济发展战略：
• 美国在1990年就通过了氢能研究与发展、 示范法案。
因此利用常规能源生产的电能来大规模 的电解水制氢显然是不合算的。
• 热化学制氢
• 这种方法是通过外加高温热使水起化学 分解反应来获取氢气。
• 到目前为止虽有多种热化学制氢方法， 但总效率都不高，仅为20％～50％，而 且还有许多工艺问题需要解决。依靠这 种方法来大规模制氢还有待进一步研究。
氢能源的介绍课件PPT
天然气重整
01
通过高温和催化剂将天然气转化为氢气和二氧 化碳，这是目前最主要的氢气生产方式。
生物质发酵
03
利用生物质（如农业废弃物）通过发酵产生氢 气，这种方法具有可持续性，但目前生产效率
较低。
电解水
02
利用电解技术将水分解为氧气和氢气，这种方 法需要大量电力，通常在可再生能源丰富的地
区使用。
光解水
目前，全球各大汽车制造商都在积极研发和推广氢燃料电池 汽车，如丰田Mirai、本田Clarity和现代ix35等。这些车型已 经在部分国家和地区上市销售，成为未来可持续交通的重要 发展方向。
氢能源在航空领域的应用
航空领域是碳排放量较大的行业之一，氢能源的应用被认为是解决这一问题的有 效途径。目前，一些航空公司和科研机构正在开展氢燃料电池飞机的研发和试验 工作。
此外，氢能源还可以用于金属的还原、精炼和焊接等工艺 过程，以及用于生产高纯度的水和氧气等产品。
氢能源在家庭领域的应用
在家庭领域，氢能源可以用于供暖、 热水和烹饪等方面。例如，氢燃料电 池热水器和供暖系统可以利用氢气产 生热量，为家庭提供可持续的供暖和 热水解决方案。
此外，氢气还可以用于烹饪食品，如 煮饭和烤面包等。与传统的燃气灶相 比，氢气灶具可以提供更高效、安全 和环保的烹饪方式。
技术挑战
储存和运输
氢气在常温常压下呈气态，储存和运 输难度较大，需要高压或低温等特殊 条件，技术要求较高。
转化效率
目前氢能源的转化效率相对较低，需 要进一步提高技术水平以提高能源利 用效率。
安全问题
爆炸风险
氢气具有易燃易爆的特性，使用过程中存在一定的爆炸风险 ，需要采取严格的安全措施。
泄漏风险
氢能源知识科普PPT
氢能源知识
KNOWLEDGE OF HYDROGEN ENERGY
➢ 汇报人：你的名字 ➢ 时间：XX年XX月
一、什么是氢能源 二、氢能源的发展前景 三、氢能源的优缺点分析 四、氢能源的应用
目录
CONTENTS
什么是氢能源
WHAT IS HYDROGEN ENERGY
什么是氢能源
1 2
3
什么是氢能源
的,为了要讨伐我……
自己为什么一点都没有想到，还以为明天就可以进入古渡城，而且还梦 想着岩室夫人的柔肌玉肤，正高兴着呢。
屋内渐渐暗了下来，彦五郎的身旁有一具尸体。突然一阵“嗒嗒嗒”声 传来。
“谁呀？! ”
从走廊下跑来一个侍卫拿着枪指着他。
已经惨败的彦五郎，知道再支撑下去也没有意义，他感觉到自己命运的 悲惨。
他这种个性倒蛮有趣……但这件事千万不能向 敌人泄露。”
“对！这是当然的。”
大家对于自己能听到这件大事而感到兴奋，于是情绪高昂地折着纸。 不能把这件事泄露给敌人，可以告诉我方的人，但是要
告诉谁呢？所有 人都歪着头一副思考的表情。
“快！快折啊！只要折有一千张即可钉起来交给我。” 藤吉郎对被他任命留守的宗久说道,于是宗久就将全部折好的纸集合一
此时本城，到处可见死尸，已成一座死尸的行馆。房子里外与庭院，也 是血迹斑斑。
他到现在终于知道了信长的可怕，全身战栗着。
（尾张的大笨蛋?）
如此轻易地相信他是个大笨蛋，是造成彦五郎尚未出手就已失败的原因。 信长实在是个足智多谋的人。
愈想到这里，就愈为自己的悲惨惋惜。如此轻易地就被对方引入陷阱, 而弓I他入陷阱的孙三郎信光原来是信长密授他这么做看
KNOWLEDGE OF HYDROGEN ENERGY
KNOWLEDGE OF HYDROGEN ENERGY
➢ 汇报人：你的名字 ➢ 时间：XX年XX月
一、什么是氢能源 二、氢能源的发展前景 三、氢能源的优缺点分析 四、氢能源的应用
目录
CONTENTS
什么是氢能源
WHAT IS HYDROGEN ENERGY
什么是氢能源
1 2
3
什么是氢能源
的,为了要讨伐我……
自己为什么一点都没有想到，还以为明天就可以进入古渡城，而且还梦 想着岩室夫人的柔肌玉肤，正高兴着呢。
屋内渐渐暗了下来，彦五郎的身旁有一具尸体。突然一阵“嗒嗒嗒”声 传来。
“谁呀？! ”
从走廊下跑来一个侍卫拿着枪指着他。
已经惨败的彦五郎，知道再支撑下去也没有意义，他感觉到自己命运的 悲惨。
他这种个性倒蛮有趣……但这件事千万不能向 敌人泄露。”
“对！这是当然的。”
大家对于自己能听到这件大事而感到兴奋，于是情绪高昂地折着纸。 不能把这件事泄露给敌人，可以告诉我方的人，但是要
告诉谁呢？所有 人都歪着头一副思考的表情。
“快！快折啊！只要折有一千张即可钉起来交给我。” 藤吉郎对被他任命留守的宗久说道,于是宗久就将全部折好的纸集合一
此时本城，到处可见死尸，已成一座死尸的行馆。房子里外与庭院，也 是血迹斑斑。
他到现在终于知道了信长的可怕，全身战栗着。
（尾张的大笨蛋?）
如此轻易地相信他是个大笨蛋，是造成彦五郎尚未出手就已失败的原因。 信长实在是个足智多谋的人。
愈想到这里，就愈为自己的悲惨惋惜。如此轻易地就被对方引入陷阱, 而弓I他入陷阱的孙三郎信光原来是信长密授他这么做看
KNOWLEDGE OF HYDROGEN ENERGY
ppt9-氢能源
ppt9-氢能源1. 简介氢能源是一种清洁能源，其可再生性和零排放的特点使其成为解决能源短缺和环境污染的可行选择。
本文档将介绍氢能源的定义、原理和应用领域，以及相关的技术和挑战。
2. 氢能源的定义氢能源是指利用氢气作为能源媒介的能源系统。
氢气是最丰富的元素之一，可以通过多种方式获得，包括水电解、天然气蒸汽重整等。
在氢能源系统中，氢气可以通过与氧气反响产生电能，或者作为燃料进行燃烧产生热能。
3. 氢能源的原理在氢能源系统中，氢气可以通过两种方式转化为能源：燃烧和电化学反响。
在燃烧过程中，氢气与氧气反响产生热能，这种方式常用于燃气发电和燃料电池车辆等领域。
而在电化学反响中，氢气可以与氧气在燃料电池中发生电化学反响，产生电能。
4. 氢能源的应用领域氢能源在许多领域有广泛的应用前景，包括汽车、电力、工业等。
其中，燃料电池车辆是氢能源应用的一个重要领域。
燃料电池车辆使用氢气和氧气反响产生电能驱动车辆，具有零排放、续航里程长等优点。
此外，氢能源还可以用于储能系统、热采暖等领域。
5. 氢能源的技术和挑战尽管氢能源有很多应用领域和优点，但也面临一些技术和挑战。
其中一个重要的挑战是氢气的储存和输送问题。
由于氢气具有很高的压缩性和易燃性，需要设计平安可靠的储存和输送系统。
此外，氢能源的生产和制造本钱目前较高，需要进一步降低以增加其竞争力。
6. 结论氢能源作为一种清洁能源具有重要的应用前景。
通过燃烧和电化学反响，氢气可以转化为热能和电能，在汽车、电力和工业等领域有广泛的应用。
然而，氢能源的应用仍面临一些技术和经济挑战，需要通过进一步的研究和创新来解决。
总之，氢能源是一个具有巨大潜力的能源选择，值得进一步开展和推广。
以上就是关于ppt9-氢能源的介绍，希望对您理解氢能源有所帮助。
氢能PPT——精选推荐
氢能PPT新能源—氢能开发新能源意义氢能优势及产⽣储氢材料氢能开发利⽤展望1.开发新能源意义传统能源新能源柴薪煤⽯油天然⽓?太阳能风能?地热能?海洋能?核能⽣物质能氢能资源丰富，分布⼴泛可再⽣⽆污染新能源传统能源煤⽯油等燃料的燃烧污染环境需求量⼤导致资源匮乏不可再⽣2. 氢能优势及产⽣三⼤优势原料⽔，资源⾜燃烧放热多，142，351kJ/kg汽油发热值3倍燃烧产物⽔，⽆污染氢能产⽣氢能是极理想⼆次能源，被誉为“绿⾊能源”。
是通过⼀定⽅法利⽤其他能源制取的。
⼆次氢能能源⼜可分为“过程性能源”和“含能体能源”。
当今电能就是应⽤最⼴的“过程性能源”，其特点为不易储存；柴油、汽油则是应⽤最⼴的“含能体能源”，可直接储存。
3. 储氢材料⼀种是将原有的储氢材料纳⽶化，还有⼀种就是开发新的纳⽶材料作为储氢材料如碳纳⽶管液态有机储氢材料借助不饱和液体有机物与氢的⼀对可逆反应, 即加氢和脱氢反应来实现，加氢反应时贮氢,脱氢反应时放氢。
?常⽤的有机物氢载体有苯、甲苯、甲基环⼰烷、萘等⾦属与氢形成化合物诸如离⼦型化合物⼀定条件下能将氢释放出来符合要求的有镁系、稀⼟系、钛系和锆系等合⾦储氢材料纳⽶储氢材料常见的储氢材料碳纳⽶管储氢材料4.氢能开发利⽤三⼤⽅⾯ab c依靠氢能氢动⼒汽车氢能发电a.依靠氢能⾄1928年，德国齐柏林公司利⽤氢的巨⼤浮⼒，制造了世界上第⼀艘“L Z—127齐柏林”号飞艇，⾸次把⼈们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡⼤西洋的航程。
⼤约经过了⼗年的运⾏，航程16万多公⾥，使1.3万⼈领受了上天的滋味，这是氢⽓的奇迹。
更先进的是本世纪50年代，美国利⽤液氢作超⾳速和亚⾳速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。
特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐⼈造地球卫星遨游太空和1963年美国的宇宙飞船上天，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了⼈类⾸次登上⽉球的创举。
这⼀切都依靠着氢燃料的功劳。
新型“氢能源”概述PPT课件(18张)
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样氢能源的制取Fra bibliotek电解水制氢
• 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过 程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定能量， 则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％， 其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限 制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我 国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能 取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已 进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及 使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能 及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存 转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时 富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水 电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提 氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法 必将得到发展。
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样氢能源的制取Fra bibliotek电解水制氢
• 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过 程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定能量， 则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％， 其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限 制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我 国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能 取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已 进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及 使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能 及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存 转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时 富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水 电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提 氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法 必将得到发展。
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
新型“氢能源”概述(ppt 18页)
可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能 源。 • 减少温室效应
• 氢取代化石燃料能利用形式多 • 既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，
又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作 结构材料。 • 可以多种形态存在 • 以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各 种应用环境的不同要求。 • 耗损少 • 可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全 性相对提高，能源无效损耗减小。
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 • 燃烧性能好 • 点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 • 无毒 • 与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸
• 以重油为原料部分氧化法制取氢气重油原 料包括有常压、减压渣油及石油深度加工 后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制 得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化 吸热反应所需热量及一定的反应温度。该 法生产的氢气产物成本中，原料费约占三 分之一，而重油价格较低，故为人们重视。 我国建有大型重油部分氧化法制氢装置， 用于制取合成氢的原料。
• 氢取代化石燃料能利用形式多 • 既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，
又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作 结构材料。 • 可以多种形态存在 • 以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各 种应用环境的不同要求。 • 耗损少 • 可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全 性相对提高，能源无效损耗减小。
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 • 燃烧性能好 • 点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 • 无毒 • 与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸
• 以重油为原料部分氧化法制取氢气重油原 料包括有常压、减压渣油及石油深度加工 后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制 得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化 吸热反应所需热量及一定的反应温度。该 法生产的氢气产物成本中，原料费约占三 分之一，而重油价格较低，故为人们重视。 我国建有大型重油部分氧化法制氢装置， 用于制取合成氢的原料。
氢能源简介及发展环境概况PPT汇报版-氢能及氢能产业专题
• 燃料电池车辆及发电应用、氢能轨 道交通及船舶等推广
• 到2030年， 燃料电池车达到200万 辆；加氢站达1000座
2031-2050年 • 煤基低碳制氢（推广）
（远期）
• 绿色氢能供给方式多元化
• 长距离管道输送 • 安全、可靠的氢能储存及
运输体系
• 加氢站覆盖全国，燃料电池运输车 辆保有量达1000万辆；燃料电池发 电推广应用
购置成本（欧元） 使用年限
每年行驶里程（千米/年） 剩余价值
车身折旧成本（欧元/千米） 燃料消耗 燃料价格
燃料消耗成本（欧元/千米）
维护成本（欧元/千米）
70000 4
60000 50% 0.15 0.008kg/km 9EUR/kg 0.072
0.023
35000 4
60000 50% 0.07 0.13kwh/km 0.21EUR/kwh 0.027
-9-
3.3 政策环境： 中国重视氢能产业基础设施建设，并提出相关规划
《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书2016》明确提出我国氢能产业基础设施发展路线图，预计到2050年，加氢站覆盖全国 ， 燃料电池运输车辆保有量达1000万辆；燃料电池发电得到推广应用。
• 2016-2020年 •
（近期）
•
工业副产氢气回收 煤基制氢
加拿大对于燃料发电 系统和燃料电池的设 备购买基于补贴
冰岛提出建设 “ 生态经 济” ，环境友好型燃料没 有燃料税，只有增值税。
美国加州立法机关通过了 一项价值达20亿美元的延 长纯净汽车和燃料补贴到 2023年的法案（ABB）， 推进加氢站建设。
巴西实施PaCOS4 计划： 总投资额达750万美元用 于开发将乙醇转换成碳 氢化合物固体氧化物燃 料电池阳极。
• 到2030年， 燃料电池车达到200万 辆；加氢站达1000座
2031-2050年 • 煤基低碳制氢（推广）
（远期）
• 绿色氢能供给方式多元化
• 长距离管道输送 • 安全、可靠的氢能储存及
运输体系
• 加氢站覆盖全国，燃料电池运输车 辆保有量达1000万辆；燃料电池发 电推广应用
购置成本（欧元） 使用年限
每年行驶里程（千米/年） 剩余价值
车身折旧成本（欧元/千米） 燃料消耗 燃料价格
燃料消耗成本（欧元/千米）
维护成本（欧元/千米）
70000 4
60000 50% 0.15 0.008kg/km 9EUR/kg 0.072
0.023
35000 4
60000 50% 0.07 0.13kwh/km 0.21EUR/kwh 0.027
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3.3 政策环境： 中国重视氢能产业基础设施建设，并提出相关规划
《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书2016》明确提出我国氢能产业基础设施发展路线图，预计到2050年，加氢站覆盖全国 ， 燃料电池运输车辆保有量达1000万辆；燃料电池发电得到推广应用。
• 2016-2020年 •
（近期）
•
工业副产氢气回收 煤基制氢
加拿大对于燃料发电 系统和燃料电池的设 备购买基于补贴
冰岛提出建设 “ 生态经 济” ，环境友好型燃料没 有燃料税，只有增值税。
美国加州立法机关通过了 一项价值达20亿美元的延 长纯净汽车和燃料补贴到 2023年的法案（ABB）， 推进加氢站建设。
巴西实施PaCOS4 计划： 总投资额达750万美元用 于开发将乙醇转换成碳 氢化合物固体氧化物燃 料电池阳极。
新型“氢能源”概述PPT(18张)
可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能 源。 • 减少温室效应
• 氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应
氢能源的特点
• 利用形式多 • 既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，
又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作 结构材料。 • 可以多种形态存在 • 以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各 种应用环境的不同要求。 • 耗损少 • 可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全 性相对提高，能源无效损耗减小。
• 以重油为原料部分氧化法制取氢气重油原 料包括有常压、减压渣油及石油深度加工 后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制 得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化 吸热反应所需热量及一定的反应温度。该 法生产的氢气产物成本中，原料费约占三 分之一，而重油价格较低，故为人们重视。 我国建有大型重油部分氧化法制氢装置， 用于制取合成氢的原料。
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 • 燃烧性能好 • 点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 • 无毒 • 与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样
• 氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应
氢能源的特点
• 利用形式多 • 既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，
又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作 结构材料。 • 可以多种形态存在 • 以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各 种应用环境的不同要求。 • 耗损少 • 可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全 性相对提高，能源无效损耗减小。
• 以重油为原料部分氧化法制取氢气重油原 料包括有常压、减压渣油及石油深度加工 后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制 得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化 吸热反应所需热量及一定的反应温度。该 法生产的氢气产物成本中，原料费约占三 分之一，而重油价格较低，故为人们重视。 我国建有大型重油部分氧化法制氢装置， 用于制取合成氢的原料。
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 • 燃烧性能好 • 点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 • 无毒 • 与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样
氢能——理想的“绿色能源”PPT演示课件
理环境污染相结合等优点，该技术六十年代中期就已
提出，九十年代受到重视，德、日、美等一些发达国
家制定了生物制氢的发展计划，我国近年也已开发出
以厌氧活性污泥对有机废水发酵制取氢气的技术，生
产成本低于电解水制氢，并能以中试规模制氢，产氢
率达5.7m3/m3反应器/d，被列入我国2000年十大科技
进展。
பைடு நூலகம்
2019/11/7
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氢能——理想的 “绿色能源”
2019/11/7
高一（6）班李雪制作 2019/11/7
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2019/11/7
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三、氢能
氢能系统包括制氢、储氢、氢的应用三个方面，规模 制氢和储氢是氢能研究和开发的两个重要领域。
微生物制氢
是一种无污染的经济制氢方法。该方法具有原料易得
（如采用有机污染物为原料）、制氢成本低并可与治
3）、电解水制得
4）、生物质气化制得
25019）/11/7 、光解水制得
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3、氢能的利用途径
1）、燃烧放热 2）、用于燃料电池，释放电能 3）、利用氢的热核反应释放的核能
2019/11/7
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4、氢气的储存
1、常压储氢 2、高压储氢 3、液氢储氢 密度高、但能耗大、且有 4、金属氢化物 自然挥发 5、吸附储氢
1是自然界存在最普遍的元素2发热值高3氢燃烧性能好点燃快4氢本身无毒5氢能利用形式6理想的清洁能源之一氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料20202820202810202028112020281220202813用于燃料电池化学能转化为电能使用催化剂利用太阳能分解水电解电能转化为化学能燃烧释放热能2020281420202815以天然气石油和煤为原料在高温下与水蒸气反应电解水制氢气利用太阳能分解水制氢气利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放氢气缺点
氢能 PPT
新能源—氢能开发新能源意义氢能优势及产生储氢材料氢能开发利用展望1.开发新能源意义传统能源新能源•柴薪•煤•石油•天然气•太阳能•风能•地热能•海洋能•核能•生物质能•氢能资源丰富，分布广泛新能源可再生无污染传统能源煤石油等燃料的燃烧污染环境需求量大导致资源匮乏不可再生2. 氢能优势及产生三大优势原料水，资源足燃烧放热多，142，351kJ/kg汽油发热值3倍燃烧产物水，无污染氢能产生•氢能是极理想二次能源，被誉为“绿色能源”。
•是通过一定方法利用其他能源制取的。
二次氢能能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。
当今电能就是应用最广的“过程性能源”，其特点为不易储存；柴油、汽油则是应用最广的“含能体能源”，可直接储存。
3. 储氢材料•一种是将原有的储氢材料纳米化，还有一种就是开发新的纳米材料作为储氢材料•如碳纳米管液态有机储氢材料•借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应, 即加氢和脱氢反应来实现，加氢反应时贮氢,脱氢反应时放氢。
•常用的有机物氢载体有苯、甲苯、甲基环己烷、萘等•金属与氢形成化合物诸如离子型化合物•一定条件下能将氢释放出来•符合要求的有镁系、稀土系、钛系和锆系等合金储氢材料纳米储氢材料常见的储氢材料•碳纳米管储氢材料4.氢能开发利用三大方面a b c 依靠氢能氢动力汽车氢能发电a.依靠氢能至1928年，德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力，制造了世界上第一艘“L Z—127齐柏林”号飞艇，首次把人们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡大西洋的航程。
大约经过了十年的运行，航程16万多公里，使1.3万人领受了上天的滋味，这是氢气的奇迹。
•更先进的是本世纪50年代，美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。
特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐人造地球卫星遨游太空和1963年美国的宇宙飞船上天，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举。
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矿物燃料制氢
• 以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当 今制取氢气是主要的方法。该方法在我国 都具有成熟的工艺，并建有工业生产装置。 煤为原料制取氢气在我国能源结构中，在 今后相当长一段时间内，煤炭还将是主要 能源。如何提高煤的利用效率及减少对环 境的污染是需不断研究的课题，将煤炭转 化为氢是其途径之一。
• 以重油为原料部分氧化法制取氢气重油原 料包括有常压、减压渣油及石油深度加工 后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制 得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化 吸热反应所需热量及一定的反应温度。该 法生产的氢气产物成本中，原料费约占三 分之一，而重油价格较低，故为人们重视。 我国建有大型重油部分氧化法制氢装置， 用于制取合成氢的原料。
新型“氢能源”调查报告
氢能源的介绍
氢能源的特点
氢能源的特点
• 重量最轻的元素 • 标准状态下，密度为 0.8999g/l，－252.7℃时，可成为液体，若将压
力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。 • 导热性最好的气体 • 比大多数气体的导热系数高出10倍。 • 自然界存在最普遍的元素 • 据估计它构成了宇宙质量的 75％，除空气中含有氢气外，它主要以
化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如 把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃
料放出的热量还大9000倍。
氢能源的特点
• 理想的发热值 • 除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高
的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 • 燃烧性能好 • 点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 • 无毒 • 与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸
氢能源的制取
电解水制氢
• 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过 程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定能量， 则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％， 其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限 制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我 国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能 取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已 进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及 使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能 及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存 转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时 富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水 电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提 氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法 必将得到发展。
• 以天然气或轻质油为原料制取氢气该法是在催化剂存在下 与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应
• CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）
• HZ反应在800-820℃下进行。从上述反应可知，也有部分 氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组成中，氢气含量可 达74％（体积），其生产成本主要取决于原料价格，我国 轻质油价格高，制气成本贵，采用受到限制。大多数大型 合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料，催化水蒸汽转 化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工 作，并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天 然气蒸汽转化制氢工艺，制取小型合成氨厂的原料，这种 方法不必用采高温合金转化炉，装置投资成本低。以石油 及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟，但因受原料的限 制目前主要用于制取化工原料。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种：
一是煤的焦化（或称高温干馏）
二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在90－1000℃制取焦碳副产品 为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60％（体积）甲烷23-27％、一氧化 碳6-8％等。每吨煤可得煤气300－350m3，可作为城市煤气，亦是制取氢气 的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下，与气化剂反应转化成气体产 物。气化剂为水蒸汽或氧所（空气），气体产物中含有氢有等组份，其含量 随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后 制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。 采用OGI固定床式气化炉，可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小，操 作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60％以上，经 转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要部分。煤地 下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤资源利用率高及 减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、 大断面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺，煤气中氢气含量达50％以 上，在唐山刘庄已进行工业性试运转，可日产水煤气5万m3，如再经转化及 变压吸附法提纯可制得廉价氢气，该法在我国具有一定开发前景．我国对煤 制氢技术的掌握已有良好的基础，特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍 布各地，为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气 获得廉价氢气的工艺已取得阶段成果，具有开发前景，值得重视。
可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能 源。 • 减少温室效应
• 氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应
氢能源的特点
• 利用形式多 • 既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，
又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作 结构材料。 • 可以多种形态存在 • 以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各 种应用环境的不同要求。 • 耗损少 • 可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全 性相对提高，能源无效损耗减小。
如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有 害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧 生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无
损。
氢能源的特点
• 利用率高 • 氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 • 运输方便 • 氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样