本公號(hào)旨為從業(yè)者、愛好者無條件提供力所能及的信息和服務(wù)以及技術(shù)交流,如志同道合可留言或私信本人。作為“見面禮”送上一份最完善的氫能源國標(biāo)導(dǎo)圖和資料包,以及一己之力整理的覆蓋319家主流氫能源企業(yè)的電子版清冊(cè)(包含關(guān)聯(lián)關(guān)系以及部分聯(lián)系方式)。也可提供任何力所能及的協(xié)助~
一、關(guān)于電解水制氫數(shù)據(jù)
電解水制氫一標(biāo)方氫氣需要3~5度電左右(詳見下表)。11.2標(biāo)方氫氣為1公斤,電解水制氫1公斤耗電約35~55度左右,所以水解制氫成本取決于電價(jià)。以下圖表為常見電解水方式的耗電以及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比圖表:
二、關(guān)于氫氣發(fā)電數(shù)據(jù)
1公斤氫氣的熱值約當(dāng)于33KW h(度)電,氫燃料電池電堆發(fā)電效率一般在40%~60%區(qū)間工作。一般按照50%效率計(jì)算,1公斤氫氣可發(fā)電發(fā)電在16度左右。該數(shù)值取決于燃料電池功率輸出的效率點(diǎn)。下圖是一款產(chǎn)品的效率曲線示意。
說明:這里的效率僅指發(fā)電效率,不含熱效率;這個(gè)效率值會(huì)隨著科技的發(fā)展會(huì)有提升,比如日本豐田NEDO路線圖中到2040年的最高效率目標(biāo)是78%;隨著輸出功率變化效率也是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程,我們看均值更有意義;由于電堆集成系統(tǒng)后有空壓機(jī)等輔助系統(tǒng)的寄生功率,所以實(shí)際對(duì)外做功效率會(huì)更低。
三、關(guān)于氫氣高壓氣態(tài)運(yùn)輸數(shù)據(jù)
1公斤氫氣從常壓升到20MPa(200個(gè)大氣壓)需要大約2度電。目前常用的長管車(魚雷車)運(yùn)氫方式基本是這個(gè)壓力,為了降低運(yùn)輸成本正在研發(fā)提升長管車壓力。另每個(gè)長管魚雷車一般由6~8個(gè)高壓鋼瓶組成,每車?yán)s260~460公斤的氫氣。該種運(yùn)輸方式在200~300公里以內(nèi)(150公里最經(jīng)濟(jì))相對(duì)有經(jīng)濟(jì)性,也是目前最常用的運(yùn)氫方式。卸氣一般需要2~6小時(shí)。
說明:目前正在從政策和技術(shù)層面提升氣態(tài)運(yùn)氫能力,預(yù)計(jì)運(yùn)氫儲(chǔ)罐壓力提升到45~50MPa,這樣一車預(yù)計(jì)可以運(yùn)輸1000~1500公斤。會(huì)讓高壓氣態(tài)運(yùn)輸更有經(jīng)濟(jì)性。
四、關(guān)于氫氣的摩爾體積數(shù)據(jù)
一公斤氫氣約為11.2標(biāo)方(標(biāo)況下的11.2個(gè)立方米體積)。哇,好大一堆。
五、關(guān)于液氫的數(shù)據(jù)
氫氣需要在21K(零下253攝氏度)時(shí)才能液化,現(xiàn)狀液化1公斤氫氣需要11~15度電左右。隨著技術(shù)改進(jìn),有機(jī)會(huì)做到5~8度電,(這個(gè)過程是高難度的,高技術(shù)含量的)。液氫的密度71g/L?,F(xiàn)狀常用液氫槽罐車容積大約65立方米,一次可以運(yùn)輸液氫約4000Kg.
液氫槽車示意圖
六、關(guān)于車載儲(chǔ)氫瓶內(nèi)氫氣密度的數(shù)據(jù)
車載儲(chǔ)氫瓶70MPa(700個(gè)大氣壓)下每升含重量只有約39克。中國目前采用的是35MPa(350個(gè)大氣壓),每升重量約20~22g左右(也和溫度相關(guān))。深冷液化需要到零下253℃,每1升液氫重量為含71克,即1立方液氫約70公斤多(83公斤是純理論值)。
氫氣在不同壓力和溫度下的密度曲線圖(可查表)
說明:所以35MPa下140L的車載儲(chǔ)氫瓶儲(chǔ)氫量約3公斤左右;目前常見的35MPa車載儲(chǔ)氫瓶有:100L、120L、140L、145L、210L、165L、260L、385L等常見規(guī)格。
七、關(guān)于有機(jī)物儲(chǔ)氫的數(shù)據(jù)
現(xiàn)狀有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下每1升含氫近60克,所以它的儲(chǔ)氫量是非常高的,但是釋放氫氣出來需要加熱到200度左右,也是個(gè)高耗能的過程。
八、關(guān)于續(xù)航里程的數(shù)據(jù)
1公斤氫氣,可以約發(fā)16度電,10.5米多的大巴跑一公里,大約需要0.6-0.9度電,大巴車100公里耗氫約4~5.5公斤左右;乘用車百公里耗氫約0.5~0.8公斤,日本豐田Mirai儲(chǔ)氫5.6公斤,最大續(xù)航里程1030公里;系統(tǒng)功率130KW,40噸左右的重卡百公里耗氫約10~13公斤(概數(shù))。
九、關(guān)于加氫站的數(shù)據(jù)
加氫站主要設(shè)備壓縮機(jī)、加氫機(jī)都有能耗。在高壓儲(chǔ)罐和車載系統(tǒng)均壓后,仍需要壓縮機(jī)給高壓儲(chǔ)罐增壓故有能耗,加氫機(jī)也有需要預(yù)冷散熱等能耗。統(tǒng)計(jì)到加氫機(jī)每加1公斤耗電量約在0.8度以內(nèi)。(數(shù)據(jù)來自于上海、武漢、安徽三地加氫站數(shù)據(jù),如有錯(cuò)誤請(qǐng)指正)
另,國內(nèi)加氫站氫氣售價(jià)是35~80元/公斤區(qū)間。
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