為了更為安全高效地將氫能運(yùn)用到交通領(lǐng)域，人們轉(zhuǎn)向開發(fā)相對更安全的氫燃料電池，將氫能的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能。河北科技大學(xué)材料學(xué)院教授王波說，氫燃料電池的工作原理是將氫氣的燃燒反應(yīng)拆分成兩個半反應(yīng)，利用兩個半反應(yīng)之間的電位差實(shí)現(xiàn)電能輸出的一種能源轉(zhuǎn)化。王波進(jìn)一步解釋，在燃料電池中，空氣和氫氣不會直接接觸，而是通過正負(fù)極分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)，完成氫氣的“燃燒”。通過這種方式，不僅可以避免空氣和氫氣的接觸燃燒，保證氫氣的使用安全，還能直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，提高能源轉(zhuǎn)換效率。隨著燃料電池的發(fā)展，氫能源汽車，即氫燃料電池汽車被越來越多地開發(fā)。甲醇制氫催化劑的優(yōu)化可以提高其催化效率和經(jīng)濟(jì)性。新疆甲醇重整甲醇制氫催化劑

加氫催化劑預(yù)硫化：預(yù)硫化原理及目的鉆-鑰催化劑為氧化態(tài)，活性較低，經(jīng)硫化后具有更高的活性。如果以低沸點(diǎn)輕質(zhì)石腦油為原料，由于含硫低(<20PPm)且硫形態(tài)簡單，一般不進(jìn)行預(yù)硫化，而直接投用，使其在使用過程中逐漸硫化。如果以高沸點(diǎn)輕質(zhì)油或煉廠千氣作原料，由于其硫形態(tài)較復(fù)雜且疏含量較高(一般>200PPm)，則應(yīng)進(jìn)行預(yù)硫化，以充分發(fā)揮加氫催化劑的活性，提高加氫轉(zhuǎn)化有機(jī)硫的能力。注意事項(xiàng)：加入加氫裝置低分氣前，加氫反應(yīng)器入口溫度不能超過180°C引入加氫裝置低分氣時要緩慢增加，同時要密切注意加氫反應(yīng)器的床層溫升。湖北撬裝甲醇制氫催化劑甲醇制氫催化劑的研究還需要進(jìn)一步探索其在實(shí)際應(yīng)用中的性能。

氫氣用途廣且儲量豐富，可以用作原料、燃料或能源儲存載體，在工業(yè)、運(yùn)輸、電力和建筑等領(lǐng)域應(yīng)用，氫能作為一種可再生清潔高效二次能源，具有來源廣、燃燒熱值高、清潔無污染、利用形式多樣等優(yōu)點(diǎn)，可助力能源、交通、石化、鋼鐵等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳化，在更有韌性、更低碳的綜合能源系統(tǒng)中，氫能將與可再生電力以及更有效和循環(huán)利用的資源一起發(fā)揮重要作用。據(jù)預(yù)測，到2050年，清潔氫能將滿足24%的世界能源需求。全球綠色低碳轉(zhuǎn)型推動氫能需求提升，世界各國對清潔氫能的興趣逐漸增長，各主要經(jīng)濟(jì)體紛紛依據(jù)自身的產(chǎn)業(yè)底蘊(yùn)制定特色鮮明的氫能發(fā)展戰(zhàn)略，以拓展逐步完備的氫能經(jīng)濟(jì)價值鏈，比如加強(qiáng)可再生能源或低碳能源制氫、建設(shè)可向用戶便利供應(yīng)氫能的基礎(chǔ)設(shè)施、開發(fā)更加多元化的氫能應(yīng)用場景等。

工業(yè)制氫方案很多，主要有以下幾類：（1）煤制氫；（2）天然氣制氫；（3）甲醇制氫：包括甲醇水蒸汽重整制氫、甲醇直裂制氫、甲醇部分氧化制氫；（4）水解制氫（5）富氫氣體提純制氫：各種富氫尾氣（氯堿廠副產(chǎn)氫、煉油廠副產(chǎn)氫、合成氨廠副產(chǎn)氫、煤化工副產(chǎn)氫等）。甲醇制氫原理是甲醇和水反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳的合成氣，再經(jīng)過PSA提純，得到高純度的氫氣。該方法原料為甲醇和脫鹽水，原料來源方便，在220～280℃下，催化劑上催化轉(zhuǎn)化為組成為主要含氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化氣；甲醇的單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上，氫氣的選擇性高于99.5%，再利用變壓吸附技術(shù)，可得到純度為99.999%的氫氣，一氧化碳的含量低于1ppm。甲醇制氫催化劑的應(yīng)用范圍廣，包括能源、化工等領(lǐng)域。

氫儲能是一種新型儲能方式，具有調(diào)節(jié)周期長、儲能容量大的優(yōu)勢，在促進(jìn)可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場景中潛力巨大。氫是宇宙中儲量為豐富的元素，也是普通燃料中能量高密度的綠色能源之一，綠氫因其綠色高效的特點(diǎn)而被稱為21世紀(jì)的“能源”。然而因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新少和成本較高等原因，氫能在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的市場規(guī)模一直有限。在全球氣候加速變化的情境下，氫能逐漸被視為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵燃料。氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條包括上、中、下游。氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫，目前世界上多數(shù)氫氣來自對化石燃料的加工，屬于污染的“灰氫”，在這一制氫過程中采用碳捕集和封存(CCS)技術(shù)可使“灰氫”脫碳后變成“藍(lán)氫”。氫能利用的理想狀態(tài)是“綠氫”，即利用可再生能源通過電解水制氫。目前世界大部分地區(qū)生產(chǎn)“藍(lán)氫”的成本低于“綠氫”。甲醇制氫催化劑的穩(wěn)定性可以通過添加助劑等方法進(jìn)行提高。湖北撬裝甲醇制氫催化劑

催化劑在甲醇制氫過程中起著至關(guān)重要的作用。新疆甲醇重整甲醇制氫催化劑

堿性電解水制氫技術(shù)目前發(fā)展的成熟，具有槽體結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、運(yùn)行壽命長、操作簡便、售價低廉等，是市場上主要的電解制氫方式，廣泛應(yīng)用于冶金、儲能、食品等行業(yè)。堿性電解槽由電極、電解液、隔膜組成，電解槽內(nèi)裝填電解質(zhì)溶液，通過隔膜將槽體分為陰、陽兩室，各電極置于其中。在一定的電壓下，電流從電極間通過，在陽極上產(chǎn)生氧氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣，從而將水分解，制取氫氣。電解槽工作溫度一般為70～90℃，以KOH或NaOH水溶液為電解質(zhì)。電解槽中的隔膜通常為石棉，或者為高分子復(fù)合材料，電極一般采用鎳基金屬材料，產(chǎn)生的氫氣純度在99%以上，經(jīng)分離后的氫氣需要脫除其中的水分和堿液。堿性電解槽一般需要降低電壓增大電流以提高轉(zhuǎn)化效率新疆甲醇重整甲醇制氫催化劑