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氧化鋅能光解水制氫嗎-專業(yè)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2022-11-15 瀏覽量：1638
氫能作為能源技術(shù)革命的重要發(fā)展方向，其潛力和重要性愈發(fā)受到全球的普遍認(rèn) 可，被視為21世紀(jì)最具前景的清潔能源之一。氫能以其清潔環(huán)保、效能高、來(lái)源廣、 可儲(chǔ)能等優(yōu)勢(shì)，被稱為“終極能源”，是未來(lái)替代礦物能源的最佳選擇，并且能夠有 效解決可再生能源的消納問(wèn)題，以解決全球化石能源危機(jī)、全球變暖以及環(huán)境污染等。
燃料電池是將氫能轉(zhuǎn)化為電能最有效的轉(zhuǎn)換裝置。使用氫目前燃料電池汽車較高的綜合使用成本是限制其商業(yè)化的主因。通過(guò)與目前市 場(chǎng)上其他類型汽車的使用成本拆解對(duì)比，燃料電池汽車的高成本主要來(lái)源有二：1） 車輛購(gòu)置成本，主要是當(dāng)前技術(shù)和規(guī)模下較高的生產(chǎn)成本所致；2）燃料消耗成本， 氫氣在制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中需要更多技術(shù)處理而導(dǎo)致更高的單位使用成本。最 終直接導(dǎo)致燃料電池電動(dòng)車的綜合成本偏高。
氫氣相比于其他燃料更高的價(jià)格主要來(lái)自生產(chǎn)制備環(huán)節(jié)。氫氣的制備、存儲(chǔ)和運(yùn) 輸?shù)燃夹g(shù)均影響到氫氣燃料能否方便快捷低成本地獲取，其中氫氣的大規(guī)模、低成本 和高效制備是需首要解決的關(guān)鍵性難題。據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)，從我國(guó)目前的供氫基礎(chǔ)設(shè)施 完善程度和技術(shù)水平來(lái)看，包括制氫和儲(chǔ)運(yùn)在內(nèi)的氫氣成本占到加氫站終端售價(jià)的70% 左右，其中氫氣原材料成本占比達(dá)到50%。因此制氫環(huán)節(jié)較大程度上決定了氫燃料使 用的經(jīng)濟(jì)性。
氫能來(lái)源廣泛，制備技術(shù)多元
氫能是一種二次能源，因?yàn)闅湓谧匀唤缰兄灰曰衔锏男问酱嬖冢孕枰ㄟ^(guò) 特定的生產(chǎn)過(guò)程才能獲取利用。氫能來(lái)源多樣，不僅可以通過(guò)煤炭、石油、天然氣等 化石能源重整、生物質(zhì)熱裂解，或微生物發(fā)酵等途徑制取，還可以來(lái)自焦化、氯堿、 鋼鐵、冶金等工業(yè)副產(chǎn)氣，也可以利用電解水制取。若與可再生能源發(fā)電結(jié)合，不僅 實(shí)現(xiàn)全生命周期綠色清潔，更拓展了可再生能源的利用方式。
目前已有多種制氫技術(shù)，以如下三種技術(shù)路線為主導(dǎo)：一是以煤和天然氣為主的 化石能源重整制氫;二是以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為主的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫， 三是電解水制氫。其他制氫工藝包括生物質(zhì)制氫、太陽(yáng)能光解水制氫等尚處于實(shí)驗(yàn)開(kāi) 發(fā)階段。當(dāng)前制氫原料主要以石油、天然氣、煤炭等化石資源為主,較之于其他制氫 方法,化石能源重整制氫工藝更為成熟,原料價(jià)格相對(duì)低廉,但會(huì)排放大量的溫室氣體, 污染環(huán)境。從全球范圍來(lái)看，天然氣制氫是現(xiàn)今最主流的形式，占比近50%；醇類次之，占比為30%；僅有4%左右來(lái)源于電解水。我國(guó)則以煤炭制氫為主，占比為62%，天 然氣次之，占比為19%，與“富煤貧油少氣”的能源稟賦特征相符。做燃料時(shí)，氫燃料電池 理論上不產(chǎn)生任何空氣污染物，總生命周期排放量取決于氫的生產(chǎn)過(guò)程(與電力一樣)， 而且在非常小的尺寸下也具有很高的轉(zhuǎn)換效率。燃料電池具備的模塊化特性意味著燃 料電池可以廣泛應(yīng)用在從小型便攜式電子設(shè)備到大型固定設(shè)備，以及交通運(yùn)輸?shù)炔煌?領(lǐng)域。燃料電池被視為一種“顛覆性技術(shù)”，它可以顯著加快我們從現(xiàn)有世界向一個(gè) 新的、更清潔、更高效的氫能源世界的轉(zhuǎn)變。根據(jù)E4Tech數(shù)據(jù)顯示，交通運(yùn)輸是當(dāng)前 燃料電池最主要的應(yīng)用場(chǎng)景，裝機(jī)量出貨規(guī)模占據(jù)70%。燃料電池汽車不僅能量轉(zhuǎn)換 效率高于內(nèi)燃機(jī)，而且在汽車使用周期內(nèi)真正實(shí)現(xiàn)了零污染、零排放。由于燃料電池 機(jī)械構(gòu)造簡(jiǎn)單，燃料電池汽車還具備平穩(wěn)，舒適和噪音低的特點(diǎn)。