g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Yakıt hücreli araç endüstrisi hakkında ayrıntılı rapor: tanıtım döneminde, endüstri zinciri geliştirmeye hazırdır

Raporu almak için, lütfen Future Think Tank www.vzkoo.com'da oturum açın.

1. Hidrojen yakıt hücreli araçlar, tarihi geliştirme fırsatlarına öncülük ediyor

1.1 Enerji: yapısal uyum zorunludur (atlanmıştır)

En üst düzey tasarım, yeni enerji otomobil endüstrisine eşlik ediyor ve 2025'te yaklaşık% 25'i oluşturuyor. 3 Aralık 2019'da, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, 2025 yılına kadar yeni enerjili araç pazarının güç pilleri, tahrik motorları ve araç üstü işletim sistemleriyle rekabet gücünün önemli ölçüde iyileştirileceğini gösteren, yorum istemek için "Yeni Enerji Araç Sektörü Geliştirme Planını (2021-2035)" resmi olarak yayınladı. Diğer önemli teknolojilerde büyük atılımlar yapıldı ve yeni enerji araçları ve yeni araçlar satışların yaklaşık% 25'ini oluşturuyor.

Lityum piller ve yakıt hücreli araçlar uzun süre bir arada var olacak ve gelişecek ve el ele gitmeyecek. Otomotiv teknolojisi rotaları açısından bakıldığında, uzun bir süre içerisinde birden fazla teknoloji rotasının bir arada var olacağına inanıyoruz, bunlar arasında lityumla çalışan elektrikli araçlar ve akaryakıt akülü araçlar, zamanla geleneksel akaryakıtlı araçların yerini alacak ve bu trend geri döndürülemez olacaktır. Şu anda, lityumla çalışan elektrikli araçlar, binek araçlar için daha uygundur ve yakıt hücreleri, uzun mesafeli ağır yükler ve ticari araçlar için daha uygundur. Bunlar arasında, enerji kaynağı olarak hidrojeni kullanan hidrojen yakıt hücreli araçların kendine özgü avantajları vardır.Gelecekteki uygulama olasılıklarının çok geniş olduğuna inanıyoruz.

Yakıt hücreli araçlar giriş aşamasındadır ve hızlanma aşamasındadır. Otomotiv endüstrisinin yaşam döngüsü perspektifinden bakıldığında, geleneksel yakıtlı araçlar şu anda nispeten olgun bir aşamadadır.Geleneksel otomobil şirketleri de yeni enerji araçlarının güçlü gelişiminin baskısı altında dönüşümlerini hızlandırırken, lityum pille çalışan araçlar endüstrinin gelişiminin büyüme aşamasındadır. Gelecekteki gelişme beklentileri geniştir ve endüstri zincirindeki önde gelen şirketler orta ve uzun vadeli iyi yatırım fırsatlarına sahiptir; yakıt hücreli araç endüstrisi, endüstriyel sermaye entegrasyonu, ürün değişiklikleri, teknoloji güncellemeleri ve politika desteği ve diğer faktörlerle birlikte endüstrinin tanıtım dönemindedir. Sonuç olarak, yakıt hücreli araç endüstrisi zinciri tarihi bir fırsat yarattı ve sektör daha iyi -elastik yatırım fırsatlarına sahip.

Son yıllarda, hidrojen yakıt hücreli araç endüstrisinin gelişimi önemli ölçüde hızlandı. Küresel bir perspektiften bakıldığında, halihazırda yabancı hidrojen yakıt hücreli araçlar, araç teknolojisi ve performans araştırma ve geliştirme çalışmalarını tamamlamıştır.Aracın performansı geleneksel araçlar seviyesine ulaşmıştır ve olgunluk, Toyota, Honda ve Hyundai gibi sanayileşme aşamasına yaklaşmaktadır. Toyota Mirai'nin öncülük ettiği otomobiller. Mayıs 2018'de, Premier Li Keqiang, Toyota Motor'un Hokkaido fabrikasını ziyaret etti ve Japon yakıt hücreli araçları inceledi. Başbakan Çin'e döndükten sonra, Devlet Konseyi'nin çeşitli bakanlıkları ve komisyonları ortak bir yakıt hücresi grubu kurdu.Yerel hidrojen yakıt hücresi endüstrisinin gelişimi önemli ölçüde hızlandı.Yerel temsili işletmeler ve ürünler SAIC Motor altında Roewe 950 sedan'ı içeriyor.

Küresel bir perspektiften bakıldığında, birçok ülke hidrojen enerjisinin gelişimini desteklemek için güçlü politikalar getirmiştir. Bunlar arasında Japonya en güçlü ve en olumlu tepkiye sahiptir, bunu Avrupa Birliği, Amerika Birleşik Devletleri ve Güney Kore izlemektedir.Hindistan, İzlanda, Kanada ve Brezilya da düzenlemeler uygulamış ve Çin de sık sık ilgili politikaları benimsemiştir.

1.2 Hidrojen enerjisi: ulaşım sektörü yavaş yavaş temel bir senaryo haline geldi

Hidrojen enerjisi, geniş uygulama olanaklarıyla en temiz yakıt olarak kabul edilmektedir. Hidrojen birincil enerji kaynağı değildir ve dönüşüm yoluyla enerji taşıyıcıları üretmek için birincil enerjiyi kullanması gerekir. Hidrojen önemli bir endüstriyel gaz türüdür ve kimya endüstrisi, gübre, petrokimya, elektronik, metalurji, gıda, havacılık, enerji ve hatta tıp gibi birçok alanda geniş bir uygulama alanına sahiptir. İnsanlar yüzlerce yıldır hidrojen enerjisi üzerine çalışıyorlar, ancak son yıllarda yakıt hücrelerinin hızlı gelişimi ve tanıtımı ile hidrojen enerjisi, yakıt olarak hızlı bir gelişme aşamasına girmiştir.

Farklı enerji kaynaklarının ısıtma değeri ve elektrik üretiminin inşaat maliyeti dikkate alındığında, hidrojen enerjisinin avantajları vardır. Yakıtın kalorifik değeri açısından hidrojen enerjisi, doğalgaz, benzin, kömür ve etanol gibi diğer enerji kaynaklarından daha yüksektir. Hidrojen yakıtının kalorifik değeri, diğer fosil yakıtların neredeyse üç katıdır. Elektrik üretimi inşaat maliyetleri açısından, hidrojen enerjisi enerji üretim inşaat maliyetleri en düşüktür. ÇED verileri, hidrojen enerjisi üretiminin inşaat maliyetinin kilovat başına sadece 580 ABD doları olduğunu göstermektedir ki bu, fotovoltaik, rüzgar enerjisi, doğal gaz, biyokütle enerjisi ve petrol enerjisi üretimi gibi birçok yöntem arasında en düşük maliyettir.

21. yüzyılın başından itibaren tüm dünyada hidrojen enerjisinin gelişimi ve kullanımı giderek hızlanmış, özellikle bazı gelişmiş ülkelerde hidrojen enerjisi ulusal enerji sisteminin önemli bir parçası olarak listelenmiştir. Yakıt hücresi teknolojisinin sürekli iyileştirilmesiyle, yakıt hücrelerine odaklanan gelişmekte olan endüstriler, esas olarak hidrojen yakıt hücreli araçların, dağıtılmış güç üretiminin, hidrojen yakıt hücreli forkliftlerin ve acil durum güç kaynaklarının ilk sanayileşmesinde ortaya çıkan hidrojen enerjisinin temiz kullanımını en üst düzeye çıkaracaktır. Şimdi ipuçları.

Hidrojen enerjisi endüstrisi politikası ve planlaması: Küresel hidrojen enerjisinin gelişimi hızlanıyor. Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Güney Kore ve Fransa gibi gelişmiş ülkeler, hidrojen enerjisi araştırma ve geliştirme ve sanayileşmeye olan desteğini sürekli artırdı. Japonya, hidrojen enerjisinin geliştirilmesini ve kullanılmasını gelecekte önemli bir stratejik endüstri olarak tanımladı. Stratejik, yüksek verimli bir temiz enerji olarak, hidrojen enerjisi endüstrisi şu anda yurtiçinde ve yurtdışında yoğun ilgi görüyor ve hızlı bir endüstriyel giriş dönemindedir.

Çin'in Hidrojen Enerjisi ve Yakıt Hücresi Endüstrisi hakkındaki 2019 Beyaz Kitap'a göre, hidrojen enerjisi endüstrisinin gelişimi Çin'in stratejik enerji sistemi, Çin'in ekolojik medeniyetinin inşası ve stratejik gelişmekte olan endüstrilerin düzeni ile ilgilidir. Hidrojen enerjisi ve yakıt hücresi teknolojisinin gelişmesiyle birlikte hidrojen enerjisi, Çin'in enerji sisteminin önemli bir parçası olacak. 2050'de hidrojen enerjisi uygulaması% 10'a ulaşırsa, hidrojen talebi yaklaşık 60 milyon ton olacak ve ülke çapında 10.000'den fazla hidrojen yakıt ikmal istasyonu olacak. Hidrojen enerjisi ulaşım ve sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır.Yakıt hücreli araçlar 5 milyon adet / yıla, sabit güç üretim cihazları 20.000 adet / yıla ulaşacaktır.

Ulaşım alanındaki yakıt hücrelerinin durumunun analizi: Çin'deki hidrojen yakıt hücreli araçların mevcut geliştirme hedefi: 2020 yılına kadar, 5.000 tanıtım aracı ile hidrojen yakıt hücreli araç teknolojisinin büyük ölçekli tanıtım operasyonunu gerçekleştirmek. 2025 yılına kadar ticari araç ölçeği 10.000'e, binek araç ölçeği 40.000'e ulaşan hidrojen yakıt hücreli araç teknolojisinin tanıtımı ve uygulaması gerçekleştirilecektir. 2030 yılına kadar hidrojen yakıt hücreli araçların geniş çaplı tanıtımı ve uygulaması gerçekleştirilecek, hidrojen yakıt hücreli araçların üretim ve satış ölçeği 500.000'e ulaşacaktır.

Son yıllarda küresel yakıt hücreli araçların hızlı gelişimi: 2013'ten 2017'ye kadar, hidrojen yakıt hücreli araçların küresel satışları yalnızca 6.475 idi ve bunların çoğu Toyota Mirai serisiydi. 2018 yılında toplam 5.525 araç satışı ile önemli bir artış yaşandı; 2019 yılında küresel satışlar 7.500 araca yükseldi, bunun ana artışı Çin'den geldi. Yerli yakıt hücreli araçlar, 2016'da 629'dan 2018'de 1.527'ye hızlı bir şekilde genişledi ve 2019'da 2.737'ye ulaştı. Büyüme oranı çok açık.

Ulaşım alanı yavaş yavaş hidrojen yakıt hücrelerinin temel uygulama senaryosu haline geldi. Küresel enerjinin sürdürülebilir gelişimi ve stratejik dönüşümü için önemli bir teknolojik yol olan hidrojen yakıt hücreleri, küresel enerji ve ulaşım için açıkça önemli bir destek haline geldi. İngiltere, Almanya, Fransa, Hollanda ve Japonya gibi yabancı ülkeler, yakıt hücreli araçları şiddetle tanıttı ve hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yapımını artırdı. Çin ayrıca, hidrojen yakıt hücreli araçların yeşil endüstrisinin gelişimini güçlü bir şekilde destekliyor. Gelecekte yakıt hücrelerinin yeni enerji araçları alanında önemli bir yer tutması bekleniyor.

1.3 Hidrojen yakıtlı araçlar: endüstrinin hızlanması için umut verici beklentiler

Hidrojen yakıt hücresi: Bir tür yakıt hücresine aittir.Diğer yakıt hücrelerine kıyasla düşük çalışma sıcaklığı, hızlı tepki hızı ve küçük boyut gibi özellikleri tamamen elektrikli araçların güç kaynağı için uygundur.Yeni enerji araçları için gelecekte en önemli gelişme yönlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Bir.

çalışma prensibi: Hidrojen ve oksijenin kimyasal enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirir. Temel prensip, elektrolize suyun ters reaksiyonudur.Hidrojen ve oksijen sırasıyla anoda ve katoda verilir Hidrojen anot boyunca yayıldıktan ve elektrolit ile reaksiyona girdikten sonra, elektronlar bir harici yük yoluyla katoda salınır.

Hidrojen yakıt hücreli araçların birçok avantajı vurgulanmıştır. Yakıt hücreli araçlar, yüksek verimlilik (bir seferlik enerji dönüşümü), çevre koruma (sıfır emisyon, yalnızca su ürünleri), ultra uzun seyir aralığı (güç yoğunluğu lityum pillerden çok daha fazladır) ve 3-5 dakikalık kısa yakıt ikmali süresine sahiptir. 1) Yenilenebilir enerji kaynağı olarak hidrojenin geniş bir kaynak yelpazesi vardır; 2) Çevrenin korunması.Çalışma süreci sırasında ürün sudur ve hiçbir zararlı madde üretilmez; 3) Yüksek enerji dönüşüm oranı: Yakıt hücrelerinin dönüşüm verimliliği% 60'a kadar yüksektir, bu da 2 ~ 3 kez; 4) Hızlı hidrojen yakıt ikmali hızı: Doldurmak sadece 3 ila 5 dakika sürer; 5) Uzun pil ömrü: Hidrojen yakıt hücresinin enerji yoğunluğu yüksektir ve araca monteli seyir menzili 500-1000 kilometreye ulaşabilir.

Tamamen elektrikli araçlar veya yakıtlı araçlar ile karşılaştırıldığında birçok avantajı vardır: Büyük ölçekte uygulandığında otomotiv endüstrisinin ekolojisini daha da değiştirecektir. Otomotiv teknolojisi rotaları perspektifinden bakıldığında, çok sayıda teknik rotanın nispeten uzun bir süre içinde bir arada var olacağına ve gelişeceğine inanıyoruz.Bunlardan, lityumla çalışan elektrikli araçlar ve yakıt hücreli araçlar giderek geleneksel yakıtlı araçların yerini alacak ve bu eğilim geri döndürülemez olacaktır. Buna karşılık, lityum piller binek araç alanı için daha uygundur ve yakıt hücreleri, uzun mesafeli ağır hizmet ve ticari araçlar için daha uygundur ve şu anda tanıtım döneminin hızlanma aşamasındadır.

Hidrojen yakıt hücreli araçların büyük bir pazar potansiyeli vardır: Önümüzdeki on yıl içinde, yakıt hücreli araçlar küresel otomotiv pazarının en hızlı büyüyen segmenti olacak. Çin Ticari Endüstri Araştırma Enstitüsü'nün tahminine göre, küresel yakıt hücreli araç satışları 2032'ye kadar 5 milyonu aşacak ve 2020 ile 2032 arasındaki CAGR% 43'e kadar çıkacak.

Ana ülkelerdeki yakıt hücreli araçların düzeni düzenli bir şekilde ilerliyor. 2019 Yılı Yakıt Hücreli Araç Sektörü Raporu'nda yer alan verilere göre, çeşitli ülkelerin yol haritasına göre Çin, Japonya, Güney Kore ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yakıt hücreli araç sayısının 2025'ten sonra hızlı bir büyüme dönemine girmesi bekleniyor. Almanya ve Kanada gibi ülkelerin henüz net planları yok. Örneğin, 2025 ve 2030 yıllarında Çin'deki yakıt hücreli araç sayısının sırasıyla 480.000 ve 2.56 milyon olması beklenirken, Amerika Birleşik Devletleri'nin sırasıyla 200.000 ve 5.3 milyon olması bekleniyor.

Yakıt hücreli araç endüstrisi ekosistemi henüz mükemmel değil. 1) Yakıt hücresinin maliyeti nispeten yüksektir: Hidrojen yakıt hücreli araçların büyük pazar beklentilerine ve potansiyeline rağmen, büyük ölçekli pazarlama ve uygulama gerçekleştirilmelidir. Ülkemizde, özellikle temel temel malzemeler, parçalar, akü sistemi entegrasyonu ve istikrarlı seri üretim kabiliyetleri başta olmak üzere çözülmesi gereken birçok teknik engel bulunmaktadır. 2) Altyapının güçlendirilmesi gerekiyor: Yakıt hücreli araçların uygulanması büyük ölçüde altyapıya dayanmaktadır ve hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yapım maliyeti son derece yüksektir, bu da büyük ölçekte hızlı bir şekilde ölçeklenmeyi zorlaştırmaktadır. Örneğin, şu anda Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hidrojen yakıt ikmal istasyonları esas olarak San Francisco Körfez Bölgesi, Los Angeles, California ve Orange County'de yoğunlaşmıştır, bu nedenle bu bölgelerdeki yakıt hücreli araçların satışları nispeten iyidir.

2. Sektör zinciri: geniş bir gelecek ile giriş döneminde düzeni hızlandırın

Son yıllarda yurtiçi ve yurtdışında hızlanıyor. Bununla birlikte, lityum güç bataryalı otomobil endüstrisi zinciri ile karşılaştırıldığında, özellikle yukarı akış hidrojen hazırlama, depolama ve taşıma, yakıt ikmali ve diğer anahtar teknolojiler ve hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yanı sıra orta akış yakıt hücresi sisteminin birçok alt bölümü gibi nispeten geride bir seviyededir. Nispeten gecikmeli bir seviyede, derinlemesine endüstri araştırması ve analizi yapmak büyük önem taşımaktadır.

Hidrojen yakıt hücreli araç endüstrisi zinciri daha uzundur . Hidrojen yakıt hücreli araç sanayi zinciri, esas olarak yukarı akış hidrojen ve hidrojen yakıt ikmal istasyonlarını, orta akış hidrojen yakıt hücresi sistemlerini ve aşağı akış hidrojen yakıt hücresi araçlarını içerir.Her bağlantı, endüstrinin tanıtımı ve uygulamasında önemli bir rol oynar.

2.1 Yerli hidrojen yakıt hücresi sanayi kümesi

Şu anda, Çin'in orta ve doğu kıyı bölgelerinde güçlü ekonomik ve teknolojik güce sahip olan Pearl Nehri Deltası, Yangtze Nehri Deltası ve Pekin, Çin'deki büyük yakıt hücresi geliştirme şirketlerini bir araya getirdi. Son yıllarda, yakıt hücresi yatırım coşkusu, onlarca yıl öncesinden şimdi yaklaşık bin yakıt hücresi şirketine kadar ısınmaya devam etti. Çin Otomotiv Araştırma Enstitüsü'nün verilerine göre, Çin'in hidrojen enerjisi endüstrisi yedi sanayi kümesi oluşturdu: Kuzey Çin, Doğu Çin, Güney Çin, Orta Çin, Güneybatı Çin, Kuzeydoğu Çin ve Kuzeybatı Çin. Coğrafi avantajlar açısından, her bir endüstriyel kümelenmenin kendine has özellikleri ve avantajları vardır:

Kuzey Çin: Pekin üniversiteleri ve araştırma enstitülerinin bariz teknolojik avantajları vardır. Shanxi Eyaleti, düşük maliyetli, yüksek verimli hidrojen yakıt proton değişim membranlı yakıt hücresi güç sistemleri için anahtar teknolojilerin geliştirilmesi için uygun olan hidrojen enerji kaynakları açısından zengindir.

Huadong Bölgesi: Shandong, bol miktarda hidrojen kaynağına sahiptir. Jiangsu Eyaleti, Nanjing Jinlong, Suzhou Jinlong, Suzhou Fuersai, Nanjing Baiying, Jiangsu Yeniden Modelleme ve Guofu Hidrojen Enerjisi gibi bir dizi avantajlı işletmeye sahiptir. Zhejiang Jiaxing, hidrojen enerjisi sanayileşmesinin bir gösteri pilotudur; Ningbo, hidrojen yakıt hücreli araç lojistik nakliye uygulamasının bir gösteri pilotudur; Huzhou, hidrojen enerji endüstrisi zincir entegrasyonunun bir gösteri pilotudur; Hangzhou, hidrojen yakıt hücreli araç kentsel toplu taşımacılığının bir gösteri pilotudur.

Güney Çin: Guangdong Eyaleti, hidrojen enerjisi için güçlü bir politika desteğine sahiptir ve otomobil endüstrisi gelişmiştir.GAC, Honda ve Toyota ile işbirliği yapmaktadır. Daha özel olan Hainan Eyaleti, bir serbest ticaret bölgesi, kendi bol yenilenebilir enerjisi ve bir turistik cazibe merkezi olarak çevresel yönetişimin gerekliliği sayesinde hidrojen enerjisi endüstrisinin hızlı gelişimini gerçekleştirebilir.

Orta Çin: Zhengzhou, Henan, 2015 yılında ilk yerli hidrojen yakıt ikmal istasyonunu inşa etti ve Yutong Bus, 2009'dan beri yakıt hücreli otobüs teknolojisi üzerine araştırma ve geliştirme yürütüyor. Geçtiğimiz iki yıl içinde Dongfeng Motor, Nanjing Jinlong, Wuhan Polytechnic New Energy, Wuhan Zhongyu ve Vision Power gibi bir dizi önde gelen yerli hidrojen enerjisi Ar-Ge şirketi Hubei'ye yerleşti. Anhui Tomorrow'un hidrojen enerjisi teknolojisi liderdir ve geniş gelişme beklentilerine sahiptir ve endüstriyel kümelenme alanına girmesi beklenmektedir.

Güneybatı Bölgesi: Sichuan, doğal gazdan hidrojen üretimi için güçlü bir enerji garantisi sağlayan su kaynakları ve doğal gaz kaynakları bakımından zengindir; endüstriyel yan ürün hidrojeni potansiyeli, hidrojen enerjisi endüstrisinin geliştirme ihtiyaçlarını karşılayabilecek kadar fazladır. Şu anda Sichuan, dünyanın önde gelen hidrojen yakıt hücresi güç sistemini geliştirmiştir. Chongqing, hidrojen üretimi için bol miktarda doğal gaz ve şeyl gazı kaynaklarına sahiptir.Otomobil endüstrisi iyi bir temele sahiptir ve endüstri erken başlamıştır.

Kuzey doğu bölgesi: Jilin Eyaleti, Baicheng Şehri, şu anda güçlü bir şekilde temiz enerji geliştiriyor ve FAW ile gelecekteki enerji alanını ele geçirmek için hidrojen üretimi, hidrojen depolama, hidrojen taşımacılığı, hidrojen ve hidrojen enerji ekipmanı tam zincirli endüstriyel kümeler oluşturmak için FAW ile işbirliği yapıyor. Hakim yükseklikler.

2.2 Yukarı akış hidrojen bağlantısı: Çok sayıda katılımcı var ve hidrojen yakıt ikmal istasyonunun acil olarak genişletilmesi gerekiyor

Borsaya kayıtlı yüksek kaliteli şirketlerin düzeni ve endüstri gelişiminin düzenli bir şekilde desteklenmesi. Yukarı akış hidrojen bağlantısı, hidrojen üretimini, hidrojen depolamayı, hidrojen nakliyesini ve hidrojen enjeksiyonunu içerir Şu anda, endüstrinin hızlı gelişimini düzenli bir şekilde desteklemek için birçok yüksek kaliteli işletme her bağlantıya katılmıştır. Bunlar arasında, Jiahua Energy, Meijin Energy, Huachang Chemical, Satellite Petrochemical ve diğer yüksek kaliteli şirketler gibi ana katılımcılar olarak listelenen şirketler de gelecekte endüstri ile senkronize bir şekilde gelişecek ve değerlerinin eşzamanlı olarak artması bekleniyor.

2.2.1 Hidrojen üretimi: çeşitlendirilmiş yollar, ihtiyaçlar için en iyisini seçme

Şu anda, hidrojenin endüstriyel uygulamalarının çoğu, yakıt veya hammadde olarak yüksek basınçlı gaz halini kullanmaktadır.Yukarıdaki hidrojen tedarik sistemi hala embriyonik keşif aşamasındadır ve birkaç hidrojen üretim yolunun ekonomisi hala doğrulanmaktadır. Örneğin, yoğun bir şekilde yatırım yapılan fosil yakıtlardan (kömürden hidrojen ve doğal gaz reformundan hidrojen) hidrojen üretimi, hedeflenen bir hidrojen tedarik yolu olarak kullanılmaktadır ve bunun fizibilitesini tanınana kadar büyük ölçekte teşvik etmek zordur. Su elektroliz rotası, merkezi olmayan hidrojen tedarikini sağlayabilse de, ekonomisi elektrik maliyetlerinin azaltılmasına bağlıdır.Evsel rüzgar enerjisi seviyesi ve fotovoltaik kısıntı kullanımı, bu rotanın gelecekteki gelişimini kısıtlamanın anahtarıdır. Bununla birlikte, fotovoltaik ve rüzgâr için sabit fiyatların yaklaşmasıyla birlikte, temiz enerji üretimi ve su elektrolizinden hidrojen üretimi iyileştirme için daha fazla alana sahip.

Hidrojen üretiminin birkaç ana yöntemi: Fosil yakıt hidrojen üretimi (petrol kırma, doğal gaz, su gazı yöntemi, vb.), Endüstriyel yan ürün hidrojen (klor-alkali, kok fırın gazı, propan dehidrojenasyon, vb.), Hidrojen üretimi için kimyasal hammaddelerin yüksek sıcaklıkta kırılması (metanol kırma, etanol kırma, sıvı amonyak kırma vb.) ), suyun elektroliziyle hidrojen üretimi (ışık enerjisi, rüzgar enerjisi, hidroelektrik, nükleer enerji vb.) ve yeni hidrojen üretim yöntemleri (biyokütle, fotokimya, vb.).

Fosil yakıtlardan hidrojen üretimi: Hidrojen üretmek için hammadde olarak kömür, petrol ve doğal gaz kullanmak, günümüzde hidrojen üretmenin en önemli yöntemidir. Bu yöntem ülkemizde olgun bir teknolojiye sahiptir ve endüstriyel üretim ekipmanları inşa etmiştir.

Kömürden hidrojen üretimi: Kömür gazlaştırma, karbon monoksit dönüşümü, asit gazı giderme, hidrojen saflaştırma ve diğer önemli aşamalardan sonra, farklı saflıkta hidrojen elde edilebilir. Kömürden hidrojen üretiminin avantajları olgun teknoloji ve düşük maliyettir Kömürden hidrojen üretiminin maliyeti, doğal gaz hidrojen üretimi için 0.80 ~ 1.75 yuan / m3 ve metanolden hidrojen üretimi için 1.5 ~ 2.5 yuan / m3 olan maliyetten çok daha düşük olan sadece 0.55 ~ 0.83 yuan / m3'tür. Ölçekli üretim. Shenhua Grubu'nun kömürden hidrojene kapasitesi 45 milyar m3 / yıl'a ulaştı ve bu kapasite bin yıldan fazla bir süredir 200 milyon yakıt hücreli araçta kullanılabiliyor, dezavantajları yüksek emisyonlar ve çok sayıda gaz kirliliğidir.

Doğal gazdan hidrojen üretimi. Doğal gazdan hidrojen üretim prensibi: Metan ve su buharının belirli basınç, belirli yüksek sıcaklık ve bir katalizörün etkisi altında karbon monoksit ve hidrojene dönüştürülmesi işlemi.Atık ısı geri kazandıktan sonra karbonmonoksit, vardiya kulesinde karbondioksit ve hidrojene dönüştürülür. Isı değişimi, yoğuşma ve buhar-su ayırma işleminden sonra, gaz sırayla üç spesifik adsorbanla donatılmış bir adsorpsiyon kulesinden program kontrolünden geçirilir ve hidrojen, basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) ile saflaştırılır.

Yüksek sıcaklıkta parçalanan hidrojen üretimi:

Metanolden hidrojen üretimi. Son yıllarda, yerli metanol üretim ölçeğinin genişlemesiyle, metanol buhar reformunun hidrojen üretim süreci hızla gelişmiştir. Metanol ile metanol reformu ile hidrojen üretme teknolojisi, uzun yıllardır yurt içinde ve yurt dışında ticarileşmiştir ve ölçek genellikle 2500 m3 / saatin altındadır. Şu anda, bu teknoloji elektronik, metalurji, gıda ve küçük petrokimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğal gaz, hafif yağ ve su gazından büyük ölçekli hidrojen üretimi ile karşılaştırıldığında, metanol reformu hidrojen üretim teknolojisi, kısa proses, düşük yatırım, düşük enerji tüketimi ve çevre kirliliği içermeyen özelliklere sahiptir.

Amonyaktan hidrojen üretimi. Amonyak ayrıştırması ile hidrojen üretimi, hidrojen üretiminin önemli bir yöntemidir.Sıvı amonyak kolayca ve güvenli bir şekilde taşınabilir.Hedefe ulaştıktan sonra, hidrojen üretmek için amonyak ayrıştırması yapılır, yani sıvı amonyak 800 ~ 850 'ye ısıtılır ve nikel bazlı bir katalizörün etkisi altında amonyak Ayrışmadan sonra, ayrışma verimliliği% 99'un üzerine çıkabilir ve% 75 H2 ve% 25 N2 içeren karışık bir gaz elde edilir. Genellikle yarı iletkenler veya diğer endüstriler için koruyucu bir gaz olarak kullanılır, ayrıca yüksek saflıkta hidrojen elde etmek için saflaştırılabilir.

Endüstriyel yan ürün hidrojen: Endüstriyel yan ürün hidrojenin toplam miktarı, esas olarak klor-alkali endüstriyel yan ürün gazı, kömür kimyasal kok fırını kömür gazı, propan dehidrojenasyonu, sentetik amonyak kuyruk gazı ve rafineri yan ürün kuyruk gazından nispeten büyüktür.

Klor-alkali endüstrisinde hidrojen üretimi: Yüksek saflık (% 99,3'ün üzerinde hacim oranı), esas olarak hidrojen klorür ve PVC üretmek için kullanılır, ancak yine de havalandırılması gereken çok fazla hidrojen fazlası vardır. 2018'de yerli kostik soda üretimi,% 60'tan fazlası kişisel kullanım için kullanılan toplam 950.000 ton hidrojen yan ürünü ile yılda 38 milyon ton oldu. İstatistiklere göre, Çin'in klor-alkali endüstrisinde kalan hidrojen, yılda (280-34) milyon tona ulaşarak ciddi kaynak israfına neden oluyor. En yaygın kullanılan endüstriyel yan ürün hidrojen saflaştırma, basınç salınımlı adsorpsiyondur (PSA). Şu anda, kok fırını gazı hidrojen üretimi ve PSA teknolojisini kullanan klor-alkali kuyruk gazı hidrojen üretim cihazları teşvik edilmektedir.Geniş ölçekli arıtma maliyeti 3 ~ 5 yuan / kg ve gaz maliyetinden sonra hidrojen fiyatı 8 ~ 14 yuan / kg'dır. Daha yüksek maliyet avantajı.

Suyun fotolizi ile hidrojen üretimi: Hidrojen üretmek için suyun fotolizi teknolojisi 1972'de başladı. Tokyo Üniversitesi'nden Profesör Fujishima A ve Honda K, TiO2 tek kristal elektrot fotokatalitik olarak suyu hidrojen üretmek için ayrıştırdığını keşfettiler, bu da güneş enerjisinin hidrojeni üretmek için doğrudan bölme olasılığını ortaya çıkardı. Güneş enerjisi fotolizi ile hidrojen üretiminin araştırma yolunu açtı.

Çeşitli hidrojen üretim yöntemlerini, enerji fiyatlarını ve hidrojen üretim maliyetlerini ve diğer faktörleri karşılaştırmak ve analiz etmek, bu aşamada, klor-alkali endüstrisindeki yan ürün hidrojenin rotası, düşük maliyetli ve yüksek hidrojen ürün saflığı, aşağı akış yakıt hücreli araç operasyonlarının gereksinimlerini zaten karşılayabilir. Hidrojen talebi; hidrojen enerji endüstrisi zincirinin gelecekte nispeten iyi gelişmesi koşuluyla, hidrojen üretmek için suyu elektrolize etmek için yenilenebilir enerjinin kullanılması nihai enerji çözümü haline gelecektir.

Küresel bir perspektiften bakıldığında, doğal gazdan mevcut hidrojen üretimi,% 48'e varan bir oranla hala ana teknik yoldur. Alkol ve kömürden hidrojen üretimi, sırasıyla% 30 ve% 18 ile ikinci ve üçüncü sırada yer almaktadır. Elektrolize su Hidrojen üretiminin oranı sadece% 4'tür. Yakıt hücreli araçlarda küresel bir lider olan Japonya şu anda elektrolize suyun% 63'ünü oluşturuyor ve fosil hammaddelerden üretilen hidrojenin% 17'sini çok geride bırakıyor. Endüstriyel olgunluğu nispeten yüksektir ve avantajları açıktır.

2.2.2 Hidrojen depolama ve taşıma: kısa vadeli gaz, orta ve uzun vadeli sıvı

Hidrojen depolama teknolojisi, hidrojen enerjisinin desteklenmesinde anahtar bir teknolojidir. Bununla birlikte, hidrojenin özel özellikleri nedeniyle, hidrojenin depolanması, hidrojen enerjisinin teşvik edilmesini ve uygulanmasını engelleyen bir darboğaz haline gelmiştir. Bu sorunu çözmek için, çeşitli ülkelerden bilim adamları çeşitli hidrojen depolama teknolojileri araştırmış ve geliştirmiştir. Şu anda, en yaygın kullanılan hidrojen depolama yöntemleri temel olarak yüksek basınçlı hidrojen depolama, sıvı hidrojen depolama, metal oksit hidrojen depolama, karbon bazlı malzeme hidrojen depolama ve kimyasal hidrojen depolamasını içerir.

Yüksek basınçlı gaz halinde hidrojen depolaması: Hidrojen yakıt hücreli araçlar alanında, mevcut teknoloji gelişimi nispeten olgunlaşmıştır ve en yaygın kullanılanı yüksek basınçlı gazlı hidrojen depolamadır. Yüksek basınçlı gaz halindeki hidrojen depolama cihazları arasında sabit hidrojen depolama tankları, uzun borulu gaz silindirleri ve uzun boru demetleri, çelik silindirler ve silindir grupları ve araca monteli hidrojen depolama silindirleri bulunur.

Çin'de sabit hidrojen depolama tanklarının araştırma ve geliştirilmesinde önemli başarılar elde edildi. Bir dizi anahtar teknolojiyi fethetme temelinde, kendi patentli teknolojimizi kullanarak patlama önleme ve patlama önleme, kusur dağılımı ve çalışma durumunu çevrimiçi izleme özelliklerine sahip çok işlevli çok katmanlı yüksek basınçlı hidrojen depolama tankını başarıyla geliştirdik. Mevcut basınç seviyeleri 45, 77 ve 98 MPa'ya ulaşabilir ve ilgili teknik göstergeler uluslararası lider seviyeye ulaşmıştır, ancak yüksek basınçlı hidrojen depolamasının kütle yoğunluğu genellikle% 3'ün altındadır ve bu, ABD Enerji Bakanlığı tarafından önerilen% 6,5'lik kütle fraksiyonuna ulaşmaktan uzaktır. Hidrojen depolama yoğunluğu standardı.

Düşük sıcaklıkta sıvılaştırma hidrojen depolaması: Saf hidrojeni -253 ° C'ye soğutmak, sıvılaştırmak ve ardından düşük sıcaklıklı bir depolama tankına yüklemek anlamına gelir. Sıvı hidrojenin yoğunluğu 70,6 kg / m3'tür ve kütle yoğunluğu ve yığın yoğunluğu, yüksek basınçlı hidrojen depolamadan çok daha yüksektir.Hidrojen içten yanmalı motorlar ve araçlar için yakıt hücreleri için, uygulama olanakları çok çekicidir. Bununla birlikte, hidrojenin kriyojenik sıvılaştırma işlemi çok zordur İlk önce, hidrojen sıkıştırılır ve daha sonra bir ısı eşanjörü tarafından soğutulur Düşük sıcaklık ve yüksek basınçlı hidrojen, sıvı hidrojen üretmek için son olarak bir gaz kelebeği valfiyle soğutulur. Meksika'dan SS.SOLUCIONES, içinde özel bir soğutma malzemesi CRM bulunan bir soğutma cihazı geliştirdi.Başlıca avantajı entalpideki büyük değişiklik.Sıvılaştırılmış hidrojen depolama cihazının yakın gelecekte popüler hale gelmesi bekleniyor.

Sektör uygulama durumu: Şu anda, roketler ve uydular gibi havacılık alanlarında sıvı hidrojen depolaması kullanılmaktadır. Sıvı hidrojen depolama teknolojisi olasılığı çekici olsa da, eksiklikleri de açıktır. Çok aşamalı sıkıştırmalı soğutma işlemi ciddi enerji tüketimine neden olur Şu anda, 1L sıvı hidrojeni hazırlamak 1-12 kWh · alır. Bu nedenle, sıvı hidrojen depolamanın üretim maliyeti çok yüksektir. Buna ek olarak, sıvı hidrojen depolamanın kriyojenik depolama tanklarının ısı yalıtım performansına ilişkin katı gereksinimleri vardır, bu nedenle, kriyojenik hidrojen depolama tanklarının tasarımı, üretimi ve malzeme seçimi de pahalıdır, bu da hala bir problemdir. Şu anda, yerel Şangay Pujiang Gaz Şirketi, Furui Özel Ekipmanı ve Jiahua Enerji, düşük sıcaklıkta sıvılaştırılmış hidrojen depolama cihazları inşa etmeyi planlıyor.

Katı alaşımda hidrojen depolama: Doğadaki bazı metaller, hidrojeni yakalama konusunda güçlü bir yeteneğe sahiptir.Belirli sıcaklık ve düşük basınç koşulları altında, bu metaller büyük miktarda hidrojeni emebilir, metal hidritler oluşturmak için reaksiyona girebilir ve aynı zamanda ısıyı serbest bırakabilir. Hidrojeni tekrar serbest bırakmak istiyorsanız, yalnızca bu metal hidrürleri ayrıştırmak için ısıtmanız gerekir. Hidrojeni adsorbe eden bu metallere hidrojen depolama alaşımları denir. Yaygın olarak kullanılan hidrojen depolama alaşımları titanyum manganez serisi, lantan nikel serisi, titanyum demir serisi ve magnezyum serisidir. Şu anda, Zhejiang Üniversitesi, gösteri aşamasında olan katı alaşımlı hidrojen depolama teknolojisini geliştirdi.

Katı alaşımlı hidrojen depolamanın avantajı, hidrojen yakıt ikmal istasyonunun yüksek basınçlı ekipman gerektirmemesi, hidrojen yakıt ikmal istasyonunun yapımını basitleştirmesi, ilk yatırımı azaltması, valf gövdeleri ve diğer parçalar için gereksinimleri azaltması ve maliyeti ve arıza oranını düşürmesidir. Metal hidrit hidrojen depolamasının mevcut problemleri temel olarak aşağıdaki yönleri içerir: 1) Metal hidritin büyük ağırlığı nedeniyle kütle hidrojen depolama yoğunluğu düşüktür; 2) Çoğu metal hidrit, yüksek hidrojen absorpsiyon ve desorpsiyon sıcaklıklarına ve yavaş absorpsiyon ve desorpsiyon oranlarına sahiptir. 3) Bazı metal alaşımları popüler hale getirilemeyecek kadar pahalıdır.

Hidrojenin taşınması: Şu anda, ana hidrojen taşıma yöntemleri arasında yüksek basınçlı gaz nakliyesi, sıvı hidrojen nakliyesi, organik sıvı hidrojen nakliyesi ve katı hidrojen nakli bulunmaktadır. Mevcut teknoloji ve maliyet kısıtlamaları nedeniyle henüz yaygın uygulama aşamasına girmemiştir. Gaz ve hidrojen taşımacılığı esas olarak boru hattı taşımacılığı, uzun tüplü treyler ve hidrojen tüpü taşımacılığıdır. Boru hattı taşımacılığı genellikle büyük iletim hacmine sahip durumlar için kullanılır.Şu anda, 2 ~ 4MPa basınçta birkaç 50 km hidrojen boru hattı çalışmakta ve boru hattının iç çapı 400 mm'ye ulaşmıştır. Uzun tüplü treylerin nakliye ve depolama basıncı 20 MPa, ekonomik taşıma yarıçapı yaklaşık 200 km'dir.Küçük nakliye ve ton veya daha az hidrojen tüketimi için kullanılır; hidrojen tüpleri az tüketim ve dağınık kullanıcılar için kullanılır. Sıvı hidrojen taşımacılığı genellikle uzun mesafelerde taşınabilen tanker ve gemileri kullanır. Gelişim eğilimleri açısından hidrojeni taşımanın birçok yolu olmasına rağmen, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarındaki hidrojen, gelecekte uzun bir süre için esas olarak uzun tüp römorklar, tank kamyonları ve hidrojen boru hatları yoluyla taşınacaktır.

Ulaşım alanında hidrojen depolama ve taşımanın ana yolu : Hidrojen yakıt hücreli araçlar alanında, mevcut teknoloji gelişimi nispeten olgunlaşmıştır ve en yaygın kullanılanı yüksek basınçlı gaz halindeki hidrojen depolamadır. Yüksek basınçlı gaz halindeki hidrojen depolama cihazları arasında sabit hidrojen depolama tankları, uzun borulu gaz silindirleri ve uzun boru demetleri, çelik silindirler ve silindir grupları ve araca monteli hidrojen depolama silindirleri bulunur.

2.2.3 Hidrojen yakıt ikmal istasyonları: küresel yayılma hızlanmıştır, ancak yine de hıza ihtiyaç vardır

Hidrojen yakıt ikmal istasyonu, hidrojen yakıt hücreli araçların tanıtımını ve uygulamasını kısıtlar. Hidrojen yakıt hücreli araçlara hidrojeni sağlayacak altyapı olarak hidrojen yakıt ikmal istasyonları, hidrojen yakıt hücreli araç endüstrisinde son derece kritik ve önemli bir bağlantıdır.Sektörün gelişimi ve ticarileştirilmesi, hidrojen yakıt ikmal istasyonları gibi altyapıların inşasından ayrılamaz. Ekipman ve teknik gereklilikler nedeniyle, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşaat ve işletme maliyetleri, benzin istasyonları ve şarj istasyonlarından çok daha yüksektir. Hidrojen enerjisinin büyük ölçekli kullanımı, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının kapsamına da dayanmalıdır. Mevcut hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının sayısı, ticarileştirmeyi tam olarak tatmin etmek için yeterli değildir. Uygulama Gereksinimleri.

H2 istasyonları tarafından yayınlanan küresel hidrojen yakıt hücreli araç hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yıllık değerlendirme raporuna göre, 2018 itibarıyla küresel hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının sayısı Avrupa'da 152, Asya'da 136 ve Kuzey Amerika'da 78 olmak üzere 369'a ulaştı. Bunların arasında Japonya, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri toplam 198'e sahiptir ve bu da küresel toplamın% 53,7'sini oluşturarak üç ülkenin hidrojen enerjisi ve yakıt hücresi teknolojisi alanındaki lider konumunu göstermektedir.

Doğu Çin ve Güney Çin'de hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşası nispeten hızlıdır. Coğrafi açıdan bakıldığında, Anhui, Pekin, Şanghay, Jiangsu, Zhejiang, Guangdong, Hebei, Liaoning, Henan, Sichuan, Hubei, Shandong, Shanxi, İç Moğolistan, Sincan ve diğer yerlerde yaklaşık 50 hidrojen yakıt ikmal istasyonu bulunmaktadır. . Bunların arasında, Guangdong'da 13 hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa edildi ve işletmeye alındı, Şanghay'da 8 hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa edildi ve diğer il ve belediyelerdeki hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının sayısı 5'ten az. Güney Çin ve Doğu Çin'in düzeni, diğer bölgeleri çok geride bırakarak daha güçlüdür.

Hidrojen yakıt ikmal istasyonu, yakıt hücreli araçların geliştirilmesi için önemli bir destek tesisidir ve aynı zamanda çeşitli ülkelerde planlama ve inşaatın odak noktasıdır.

Şu anda, Çin, Japonya, Almanya, Güney Kore ve Amerika Birleşik Devletleri de dahil olmak üzere birçok ülke, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yapımını ve yerleşimini hızlandırmak ve hidrojen enerjisi endüstrisinin hızlı gelişimini teşvik etmek için ilgili planları uygulamaya koydu.

Geleceğe bakıldığında, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının türleri gelecekte kademeli olarak çeşitlenecek ve aynı zamanda daha uzmanlaşmış ve standart hale gelme eğiliminde olacaklar Devlete ait işletmeler ve devlete ait işletmeler, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının ana inşaatçıları olacak ve hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının dağıtımı daha makul olacaktır. Birleşik hazırlıklar ve yerel politikalar yoluyla, hidrojen yakıt ikmal istasyonları ülke çapında daha fazla yerde çiçeklenecek ve daha eksiksiz bir yukarı akış endüstri destek tesisi oluşturacak.

Çin'de hidrojen yakıt hücreli araç hidrojenasyon istasyonu inşaatının acı noktaları:

1) Hidrojen yakıt hücreli araçların geliştirme seviyesi, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının büyük ölçekli sürecini kısıtlıyor . Uluslararası ileri seviye ile karşılaştırıldığında, Çin'in hidrojen yakıt hücreli araçları genel araç düzeni, güç performansı, hidrojen tüketimi ve diğer temel performans açısından çok geride değil, ancak temel malzemeler ve teknolojiler, temel bileşenler, dayanıklılık ve araç entegrasyonu vb. Hâlâ önemli bir boşluk var.

Aynı zamanda, Çin'in hidrojen yakıt hücreli araç endüstrisi, büyük binek otomobiller, nakliye araçları ve özel araçlar gibi ticari araçların geliştirilmesine odaklanıyor, ancak seri üretilen binek araçlar yok. Ticari araçlar temelde sabit sürüş rotalarına ve konsantre araçlara sahiptir Araç kullanımının yakınında hidrojen yakıt ikmal istasyonları olduğu sürece talep karşılanabilir, bu da hidrojen yakıt ikmal istasyonu endüstrisinin ticarileşmesine neden olmuştur.

2) Yüksek inşaat ve işletme maliyetleri, hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşaatı için yatırım coşkusunu sınırlar: Şu anda, Çin'deki hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının çekirdek ekipmanlarının teknik rezervi yetersiz ve yerelleştirme seviyesi düşük. Hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının temel ekipmanlarının araştırma ve uygulama teknolojisi, 70MPa yüksek basınçlı hidrojen depolama teknolojisi, hidrojen yakıt ikmal istasyonu paslanmaz çelik gibi Japonya, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerin çok gerisinde. Malzemeler, hidrojen kompresörleri ve hidrojen dolum makineleri gibi temel teknolojiler. Hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının çekirdek teknolojisinin eksikliği, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşası için gerekli ekipmanın esas olarak ithalata dayanmasına ve inşaat ve işletme maliyetlerinin artmasına neden olmuştur.

3) Yer seçimindeki zorluklar, hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının geliştirme ölçeğini etkiler: Hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının ticari hizmet niteliği göz önünde bulundurulduğunda, hidrojen yakıt ikmal hizmetlerinin rahatlığını sağlamak için ilk olarak kentsel alanlarda hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının yeri seçilmelidir. Bununla birlikte, Çin'in merkez şehirleri yoğun nüfusludur ve kentsel inşaat için arazi sıkışıktır, bu da hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşası için uygun arazi bulmayı çok zorlaştırmaktadır.

4) Belirsiz endüstri yönetimi işlevleri, hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşaatının ilerlemesini etkiler: Şu anda, Çinin hidrojen enerjisi uygulamasının açık bir ilgili yetkisi yok. Hidrojen yakıt ikmal istasyonu planlaması, proje onayı, onayı ve işletme denetimi için sistem tamamlanmadı. Hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşaatı için onay süreci düzenlenmemiş. Yerel yönetimler İnşaat onayında, altyapı inşaatının ilerleyişini büyük ölçüde kısıtlayan kör noktalar var.

2.3 Midstream yakıt hücresi: üretim, akademi ve araştırma birlikte çalışır

Hidrojen yakıt hücresi güç sistemi Yani geleneksel yakıt hücresi motoru yerine hidrojen yakıt hücreli motor kullanılır ve yakıt tankı yerine hidrojen depolama tankı kullanılır.Yakıt hücresinin hidrojen ve oksijen elektrokimyasal reaksiyonu ile aracı elektrik motorundan geçirmek için elektrik enerjisi üretilir. Akü sisteminin çekirdeği esas olarak bir hidrojen yakıt hücreli motor ve yerleşik bir hidrojen sistemi içerir.

Hidrojen yakıt hücreli motor Esas olarak yakıt hücresi yığını, hava kompresörü, membran nemlendirici, vb. İçerir. Ana işlev, yakıt hücreli araçlar için bir güç kaynağı sağlamaktır.

Yerleşik hidrojen sistemi Esas olarak bir yüksek basınçlı hidrojen depolama şişesi ve bir hidrojen düzenleme sisteminden oluşur.Ana işlevi, hidrojeni depolamak ve hidrojen yakıt hücreli motor için uygun basınç ve yeterli akışla hidrojeni sağlamaktır.

2.3.1 Endüstri hızla gelişiyor ancak teknolojinin hala iyileştirilmesi gerekiyor

Yakıt hücreli motor olarak da bilinen yakıt hücresi sistemi, yığın ve yardımcı sistemleri (hidrojen, hava sistemi, termal yönetim sistemi, kontrol sistemi) içerir.Performansı yalnızca yığın çıkış kapasitesi ile doğrudan ilişkili değildir, aynı zamanda ilgili yüksek performanslı yardımcı bileşenlerle eşleştirilmesi gerekir. Hidrojen sirkülasyon cihazı, hava kompresörü ve nemlendirici vb.

Yakıt hücresi yardımcı sisteminin temel bileşenleri arasında hava kompresörleri, hava nemlendiriciler, hidrojen sirkülasyon cihazları vb. Bulunmaktadır. Şu anda sermaye ve pazarın sınırlamaları nedeniyle neredeyse hiç yerli üretim yoktur. Sadece kompresör Çin'de bir üretici bulabilir ve geri kalanı hepsi. Araştırma aşamasında veya ithal edilmesi gerekiyor. Bileşen modelleri için yönlü geliştirme gereksinimlerinin olmaması ve bileşen entegrasyonu ve eşleştirmesinin göz ardı edilmesi nedeniyle, entegrasyon açısından da dezavantajlıdırlar.

Proton değişim membranlı yakıt hücreleri (PEMFC) bir tür yakıt hücresidir.Diğer yakıt pilleri ile karşılaştırıldığında, düşük çalışma sıcaklığı, hızlı tepki hızı ve küçük boyut özellikleri tamamen elektrikli araçların güç kaynağı için uygundur. Gelecekte yeni enerji araçlarının en önemli gelişme yönlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Bir pil hücresinin ana bileşenleri elektrotlar, elektrolit membranlar ve akım toplayıcılardır.

Yakıt hücresi bileşimi esas olarak iki kısma ayrılır: membran elektrot tertibatı (MEA) ve çift kutuplu plaka Ek olarak, diğer yapısal parçalar şunları içerir: contalar, uç plakalar ve toplayıcı plakalar. Yığın, birden çok tek hücreden oluşan bir yapıdır; yığın ve izleme birimi (CVM), dış ambalaj ve sıvı manifold tertibatı, yakıt hücresi modülleri olarak adlandırılır.

Membran elektrot tertibatı üç bölümden oluşur: bir gaz difüzyon katmanı, bir katalizör katmanı ve bir proton değişim membranı. Yakıt hücresinin çıkış gücü ve çalışma ömrü üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir.

Proton değişim zarı Esas olarak yakıt ve oksidanı ayırmak ve protonları (H +) aktarmak için kullanılan katı bir elektrolit membrandır. Pratik uygulamalarda, proton değişim membranlarının iyi proton iletkenliğine ve kimyasal ve mekanik stabiliteye sahip olması gerekir.

Şu anda, ortak membranlar arasında Nafion serisi, yerli Xinyuan Power, Wuhan Polytechnic'in kompozit membranı ve piyasanın en yaygın kullanılan Gore kompozit membranı bulunmaktadır. Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai NEXO ve yerli Xinyuan'ın tümü Gore mekanik olarak güçlendirilmiş kompozit membran kullanıyor, ana bileşen ePTFE (geliştirilmiş genişletilmiş politetrafloroetilen) + mekanik güç ve korozyon direnci açısından yeni florlu iyon polimeridir Büyük avantaj.

Günümüzde yakıt hücrelerinin en kritik bileşeni olan membran ürünler, temelde tekelleştirilerek yabancı ülkeler tarafından kontrol edilmekte olup, yerli işletmeler veya araştırma birimleri henüz seri üretim ölçeği oluşturmamış veya seri üretim düzeyine ulaşmamıştır.

elektrot: Bir yakıt hücresinin elektrodu, yakıtın oksidasyon reaksiyonunun ve oksidanın indirgeme reaksiyonunun meydana geldiği bir elektrokimyasal reaksiyon bölgesidir.Performansının anahtarı, katalizörün performansı, elektrotun malzemesi ve elektrotun üretim sürecidir.

katalizör Elektrokimyasal reaksiyonun meydana geldiği yerdir, amaç aktivasyon enerjisini düşürmek ve reaksiyon hızını arttırmaktır. Proton değişim membranlı yakıt hücreleri için en yaygın olarak kullanılan katalizör, Pt-Co / C, Pt gibi katalizörün stabilitesini ve korozyon direncini artırmak için Pt / C veya bir geçiş metal elementleri ve platin alaşımından oluşan katalizör Pt / M'dir. -Fe / C, Pt-Ni / C.

Katalizör malzemesi teknolojisi ve teknolojisi gibi birçok faktörden etkilenen yerli ürünlerin platin yüklemesi için mevcut talep, yabancı gelişmiş seviyelerin 3-4 katıdır ve bir yerli yakıt hücresi yığınının Pt yüklemesi yaklaşık 0.6 mg / cm2, 1.07 g / kW'tır. Mirai Pt, yalnızca 0.30g / kW'lık bir yük kapasitesine sahiptir. Bu aynı zamanda mevcut yerli üretim yığınların yüksek maliyetinin de önemli nedenlerinden biridir. Maliyet ve ömür kısıtlamaları nedeniyle, katalizörlerin odağı düşük platine, platin ve platin alaşımı katalizörlerine yönelik geliştirilmemiştir.Yerel katalizör lideri Guiyan Platinum, endüstri zincirinde bariz rekabet avantajlarına ve kıtlığa sahiptir.

Difüzyon tabakası İşlevi, katalizör tabakasını desteklemek, akımı toplamak ve elektrokimya için elektron kanalları, gaz kanalları ve drenaj kanalları sağlamaktır.Genellikle gözenekli bir taban tabakası ve bir mikro gözenekli tabakadan oluşur. Destek tabakası, hidrofobik olarak işlem görmüş çoğunlukla gözenekli karbon kağıdı veya karbon bezidir ve mikro gözenekli tabaka, iletken karbon siyahı ve su itici bir maddeden oluşur. Toray SGL AVCard

3.1kW/L 2.0kW/L 3kW/L