氢的循环利用-3.pdfVIP

2电解水

●电解水—技术成熟，已市场化，可产出高纯H2

●电解产生的H中的杂质仅有：HOO

222

●在环境温度和大气压力下电解-最小电压1.481V最低能耗39.4kWh

−1

kgH

2

−1

●目前水平：电解槽系统能耗大约47kWhkgH，效率最高约82%

2

2含能量

v单位质量H的化学能(39.4kWhkg−1)–比其他的燃料

2

大2倍

−1

例如：液态碳氢化合物(13.1kWhkg)

v1kgH的能量3kg石油的能量

2

v然而，在实现氢经济之前，需要克服众多技术和经济挑战

oil

H2

2技术挑战

实时产氢、安全/方便地储存、运输，以及提高H燃烧的效

2

12

率，要满足全世界对能源的需求，需要3×10kgH/年，

2

是大约目前氢气产量的100倍

众多工艺过程（制氢、调质、运输、分销、能量转化等）

降低了综合能源效率；

安装相关的设备需要预先消耗大量的能源，以及大量的资金投入

2经济挑战

●经济挑战：制氢成本

●当今世界的经济是基于自然界储存了数百万年的免费能源

●购买化石燃料的价格低—仅仅支付了开采成本

●为了使世界适应氢气等人造燃料，世界经济体应被说服为

太阳能转化为燃料买单

2新能源

太阳能氢能核能

生物质能化学电源风能

地热能潮汐能可燃冰

氢经济

2

氢经济（Hydrogeneconomy）是能源以氢为媒介（储存、运输和转化）的一种未来的经济结构

设想，是20世纪70年代美国应对石油危机提出的。

美国在1990年就通过了氢能研究与发展、示范法案，美国能源部(DOE)就此启动了一系列氢能研

究项目。特别在小布什出任美国总统期间，美国政府大力推动了“氢经济”，氢能被认为是未

来美国能源的发展方向，美国应当走以氢能为能源基础的经济发展道路。

电动汽车

2

丰田

Mirai燃料电池汽车被认为是

vs

全电动汽车的终极选择

TeslaModelS