電池工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，反應過程就能連續(xù)進行。工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（氧氣）。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正氫離子和電子。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上。氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。多種儲存方式各有利弊氫燃料以何種形態(tài)裝載汽車上是個大問題，安全性能、能源密度等都是評價其性能的重要指標。氫氣能量密度，環(huán)保性能好，是能源碳轉型的重要方向。河南工業(yè)氫氣廠家

氫能可推動可再生能源的加速部署氫能大規(guī)模部署（或氫氣衍生的燃料和大宗商品）可以推動對可再生能源發(fā)電需求的增長。IRENA估計，2050年將有19艾焦氫氣由可再生能源電力制取，占終端能源消耗的5%和發(fā)電量的16%。而氫運輸過程中會造成重大能量損失，可能會使氫能供應的電力需求成倍增加。因此大規(guī)模部署氫氣將對電力行業(yè)產生重大影響，并且為可再生能源部署帶來更多機會，可通過制氫提高電力系統(tǒng)靈活性電解槽可在幾分鐘甚至幾秒鐘內增加或降低產量，新興的質子交換膜電解槽比堿性電解槽響應速度更快，因此可利用電解槽緩解電網擁堵，這有助于減少對波動性可再生能源的削減。同時，可再生能源電力可通過制氫來輸送。氫氣可用于季節(jié)性存儲波動性可再生能源電力到2050年，高比例風能和太陽能并網將使儲能需求增長，將可再生能源制氫與儲氫相結合，可以為能源系統(tǒng)提供長期的季節(jié)靈活性。儲氫可以以多種方式進行。河南工業(yè)氫氣廠家氫能尚不具備應用于儲能領域的條件。

制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質制氫、光解制氫、熱化學制氫、工業(yè)副產氫等方式。電解水制氫是未來重要發(fā)展方向。電解水制氫 有制取過程無污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢。從制取成本看，化石能源制氫約10元/kg，工業(yè)副產氫約21元/kg，電解水制氫約30元/kg。受成本因素影響，目前全球約96%的氫氣來源于化石能源制氫和工業(yè)副產氫，有約4%的氫氣來源于電解水。2018年，中國年氫氣產量約2100萬噸，占全球總產量的比例超過30%，是世界氫氣生產國，其中電解水制氫占約5%。隨著可再生能源規(guī)?；l(fā)展和能源互聯(lián)網建設日趨完善，電解水制氫已逐步成為各國能源科技創(chuàng)新和產業(yè)支持的焦點。電價是制約電制氫發(fā)展的關鍵。目前電價占電制氫總成本比重約為85%，按電制氫電價約0.4~0.6元/kWh計算，我國電制氫成本約30~40元/kg。當電價降低到0.1元/kWh時，電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價格相當。目前各地發(fā)展氫能產業(yè)，其中氫氣主要來源于化石能源制氫和工業(yè)副產氫。

氫作為航空燃料的優(yōu)點有很多，它不能滿足未來航空燃料的許多要求，重要的是，氫燃料對環(huán)境不產生污染。用氫氣做燃料在許多方面比烴類燃料更優(yōu)越，國外20世紀60年代開始研制用氫氣作為汽車燃料的問題，常規(guī)內燃機經少許修改就可用氫氣做燃料。日本對以液氫為燃料的超導磁懸浮列車進行了可行性研究。美國波音公司和劉易斯研究中心對液氫飛機作過可行性研究。可以預見，不久的將來必然以氫取代烴做燃料。用氫氣和氧氣可進行焊接或金屬、非金屬的熔化。氫氣在氧氣中燃燒的溫度可過3100K，氫通過電弧的火焰時分解成原子氫，原子氫可用于難熔的金屬、高碳鋼、耐腐蝕材料、有色金屬等的熔融和焊接。用原子氫進行焊接的優(yōu)點在于，氫原子束能防止焊接部位被氧化，使焊接的地方不產生氧化皮。氫作為能源，是未來發(fā)電、電動汽車用燃料電池的燃料。燃料電池是將氫燃料與氧化劑的化學能直接轉化為電能，轉化效率高，生成物為水，對環(huán)境無污染被譽為“零排放”，氫是人類未來的清潔能源。在冶金工業(yè)中，氫氣主要用作還原氣，以便將金屬氧化物還原成金屬。

氫氣目前主要通過長管拖車、管道輸送和液氫槽車三種方式運輸。長管拖車由車頭和拖車組成。長管拖車到達加氫站后，車頭和管束拖車可分離，所以管束也可用作輔助儲氫容器。目前常用的管束一般由直徑約為，長約10m的鋼瓶組成，其設計工作壓力為20MPa，約可充裝氫氣3500標準m3。長管拖車是國內加氫站氫氣運輸的主要方式，將氫氣由產地運往加氫站，通過站內的壓縮系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加注系統(tǒng)等實現(xiàn)對車輛的加注。運輸過程中對安全性要求較高，存在著高壓氣氫運輸效率低、成本較高的缺陷，在距離200km時運氫成本高達11元/kg左右，與煤制氫成本相當，適用于運輸距離較近、輸送量較低的用戶。管道輸送方式送以高壓氣態(tài)或液態(tài)氫的管道輸送為主，通過管道“摻氫”和“氫油同運”技術實現(xiàn)長距離、規(guī)模的輸氫。管道輸送可有效降低氫氣運輸成本，但是前期投資，建設難度高，適和點對點，規(guī)模的氫氣運輸。隨著氫能產業(yè)的快速發(fā)展，日益增加的氫氣需求量將推動我國氫氣管網建設。河南工業(yè)氫氣廠家

目前氫儲能系統(tǒng)效率為電化學儲能的50%左右、抽水蓄能的60%左右。河南工業(yè)氫氣廠家

氫氣用作汽車能源的主要問題，成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術，制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫，是目前工業(yè)上主要的生產氫氣的方法，如果用這種方法制取氫氣，再把氫氣用作汽車燃料，從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態(tài)儲帶，能量密度低的缺點很突出，如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程，則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍；這對解決必要的行駛里程相當困難；液態(tài)儲帶要求-253℃的溫，需要采用隔熱的油箱，且有蒸發(fā)損失，成本很高；金屬氫化物儲帶（即氣態(tài)氫在200～250個大氣壓下與某種金屬化合，形成幾毫米大小的固體金屬氫化物，把這種金屬氫化物帶在汽車上，使用時將其加熱分解，釋放出氫氣供內燃機燃燒，剩余金屬可再次與氫氣化合，循環(huán)使用）方式進展較大，似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高，但其密度很小，在氣缸中將擠占相當一部分容積，影響空氣量，反過來也影響了氫氣量。此外，氫的單位質量熱值雖然高，但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發(fā)動機的動力性。河南工業(yè)氫氣廠家

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