航天科技与氢能源应用产品研发---副本.pptx

深圳市绿航星际太空科技研究院航天科技与氢能源应用产品研发

CONTENT航天环控生保技术未来的发展与展望氢能源的发展研究院氢能研发方向和产品介绍05水电解制氢技术与储能应用

01航天环控生保技术环控生保系统如何让航天员健康高效工作如何让航天员活下来环境控制应急生保生命保障环境湿度氧气浓度二氧化碳浓度环境温度食品、水供应、睡眠废物回收与管理座舱压力应急防护灭火与后处理应急着陆保障无人航天器根本区别：环控生保载人航天器载人航天首要任务

401航天环控生保技术维持航天员生命的物质，如氧气、水、食品和二氧化碳吸收剂等全部从地面携带；它需要从地面发射大量消耗品升空，故只适合于短期载人航天飞行。非再生式环控生保系统物化再生式环控生保系统受控生态生保系统第一代环控生保技术第二代环控生保技术第三代环控生保技术短期飞行航天器中长期飞行空间站月球（火星）基地

501航天环控生保技术水处理技术技术特征固体聚合物电解制氧技术高性能、长寿命膜电极复极性电池及电池组的结构设计高纯水控制技术副产氢气技术特征电解制氧技术热电集成低温膜蒸发尿处理技术吸附和催化氧化水后处理技术反渗透技术二氧化碳去除技术固态胺水蒸气解吸技术Sabatier还原技术固态胺材料长时间吸收、解吸的稳定性寿命、抗污染的钌催化剂高效、安全的反应器技术特征电解制氧技术第二代环控生保技术水

601航天环控生保技术30kW高压水电解器30kW/5MPa电解制氧（氢）装置样机临近空间20kW再生燃料电池系统地面样机２kW水电解器小型2kW电解制氧（氢）装置PEM水电解制氧（氢）电解槽与系统

02氢能源的发展---能源体系发展趋势7由化石能源体系向绿色低碳能源体系转换煤炭石油天然气可再生能源26.7%氢能源国家能源安全零排放无污染带动实业发展

02氢能源的发展---氢气的生产与利用8价格目前较高，电价合理的情况下很有竞争力；零污染，零碳排放；氢气纯度高（无需纯化）；氢气灰氢蓝氢绿氢早期阶段煤化工制氢，天然气制氢等工业副产氢，产生环境污染和大量的碳排放。中期过度阶段碳基能源制取辅之以二氧化碳捕捉、利用与封存。最终目标可再生能源、核电水电解制取，实现全过程100%绿色，为终端部门深度脱碳奠定基础。

02氢能源的发展---中国氢能发展趋势9氢能产业形势氢能的产业路线中国氢能源发展路线主要是以燃料电池产业为基础，通过发展燃料电池的应用与示范，推动氢能源中上游制氢和储氢领域，同时配套建设氢能源的基础设施（加氢站）。

1003水电解制氢技术与储能应用---水电解制氢技术碱性水电解制氢(AEC)(AlkalinewaterElectrolysisCell)质子交换膜水电解制氢(PEMEC)(ProtonExchangeMembraneElectrolysisCell)固体氧化物高温水电解制氢（SOEC）（SolidOxideElectrolysisCell）性能参数AECPEMECSOEC电解槽结构隔膜+电解液+金属电极质子交换膜+贵金属及其氧化物陶瓷电解质+稀土氧化物供水方式两极电解液阳极供水阴极供水电解质材料KOH溶液（液）质子交换膜（固）陶瓷电解质（固）电极材料金属合金贵金属稀土金属操作温度（℃）60-9030-80700-900气体纯度（氢气）99.5-99.9%99.99%99.9%系统压强（bar）1-2010-301-10电流密度（A/Cm2）0.25-0.450.1-3.00.3-1.0水电解不同种水电解器的基本参数对比

11AECPEMECSOEC优点1.技术成熟2.操作简单3.成本较低4.Mw级电解槽1.高电流密度(0.1-3.0A/cm2)-产气量大2.大范围负载功率(0-120%)-适合可再生能源3.系统快速响应（热启动10s,冷启10min）4.气体纯度高(99.99%-99.999%)5.气体输出压力大(1-3Mpa)1.高效率-热电联供2.相对低的电极成本3.电解槽-燃料电池的可逆操作4.气体纯度高5.CO2和H2O的反应缺点1.效率最低2.气体纯度较低3.设备维护费用高4.电解槽体积较大1.Mw级的水电解系统较少；2.没有形成产业化导致制造成本较高；3.需要与可再生能源结合；1.成本较高2.电流密度较低3.产业化成品电解槽较少不同种水电解系统的基本特点对比PEM型号氢气产量（Nm3/h)额定功率(MW)最大压力(Bar)系统能耗(kWh/Nm3)效率-1.47V(%)GinerInc(US)Allagash400240571Hydrogenics（CA）HyLYZER5