氢能产业发展与技术丛书 氢能产业发展与展望

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。本书从氢能的基本概念入手，深入探讨了新时代背景下氢能的发展意义，系统梳理了国内外氢能发展战略、产业现状、全产业链技术装备发展进展等，对氢能在交通、工业、电力、建筑等领域的应用场景与潜力进行了全面详细的阐述，深入剖析了氢能产业发展面临的机遇与挑战，并对未来发展愿景及趋势进行了展望。
本书由国家能源集团氢能公司组织中电联氢能分会、中国氢能联盟研究院等业内骨干单位专家编写，可供氢能科学与工程、氢能技术应用等专业的高校师生，以及有志于氢能开发与利用相关领域的科研人员、工程技术人员等参考。

中国电力企业联合会氢能分会是中电联的分支机构，经中电联理事会批准设立。分会是电力行业氢能领域资源共享、沟通交流、开放合作的非营利公益性服务平台，以促进氢电协同发展为主要目标，广泛吸纳电力、石化、冶金、氢能装备等行业的企事业单位参与。分会促进会员合作交流，促进氢能产业发展，促进氢电协同发展，助力行业低碳转型并实现高质量发展。

目录
丛书序
前 言
第1 章 认识氢能 1
1.1 氢与氢能 1
1.1.1 什么是氢能 1
1.1.2 氢的物理化学性质 2
1.1.3 氢能的来源及分类 5
1.2 氢能简史 6
1.2.1 氢能发展概述 6
1.2.2 氢能发展历程 7
1.3 氢能产业全景 14
1.3.1 上游环节 14
1.3.2 中游环节 16
1.3.3 下游环节 17
1.4 氢能的战略意义 19
1.4.1 新时代保障能源安全 19
1.4.2 助力难减排行业低碳转型 20
1.4.3 氢电协同助力打造新型电力系统 20
第2 章 国际氢能产业发展现状 22
2.1 欧盟 22
2.1.1 政策及战略 23
2.1.2 产业现状 23
2.2 美国 25
2.2.1 政策及战略 25
2.2.2 产业现状 26
2.3 日本 27
2.3.1 政策及战略 27
2.3.2 产业现状 28
2.4 韩国 28
2.4.1 政策及战略 29
2.4.2 产业现状 29
2.5 澳大利亚 30
2.5.1 政策及战略 30
2.5.2 产业现状 30
2.6 中东地区 31
2.6.1 沙特阿拉伯 31
2.6.2 阿联酋 32
2.6.3 巴林 32
2.6.4 埃及 33
2.7 拉美地区 34
2.7.1 巴西 34
2.7.2 阿根廷 34
2.7.3 哥伦比亚 35
2.7.4 智利 35
2.8 非洲地区 36
2.8.1 南非 36
2.8.2 纳米比亚 36
2.8.3 摩洛哥 37
2.8.4 莫桑比克 38
2.8.5 其他非洲国家 38
第3 章 中国氢能产业发展现状 39
3.1 政策环境 39
3.1.1 国家层面氢能产业政策体系 39
3.1.2 地方层面氢能产业政策体系 45
3.1.3 氢能技术标准体系 51
3.2 供需情况 53
3.2.1 氢气产能 53
3.2.2 氢气的消费领域 54
3.3 区域布局 54
3.4 示范项目 57
3.4.1 中石化新疆维吾尔自治区库车绿氢示范项目 58
3.4.2 中石化“西氢东送”输氢管道示范工程项目 59
3.4.3 国能宁东可再生氢碳减排示范区 59
3.4.4 国家电投吉电大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目 60
3.4.5 中国钢研松原绿电—绿氢—纯氢冶金项目 60
3.4.6 上海应物所200kW SOEC 项目 61
3.4.7 华电德令哈3MW 光伏制氢项目 61
3.4.8 华电铁岭25MW 离网储能制氢一体化项目 62
3.4.9 国网慈溪电氢耦合直流微电网示范工程 62
3.4.10 国能烟台海洋氢氨醇一体化项目 63
3.5 存在问题 64
3.5.1 技术装备水平方面 64
3.5.2 产业标准化建设方面 64
3.5.3 氢能产业链降本方面 64
3.5.4 绿色低碳价值转化方面 65
3.5.5 绿氢产业项目管理方面 65
第4 章 氢能的制备 66
4.1 化石能源制氢 66
4.1.1 煤制氢 66
4.1.2 天然气制氢 69
4.1.3 甲醇重整制氢 74
4.2 电解水制氢 76
4.2.1 碱性电解水制氢 77
4.2.2 质子交换膜电解水制氢 82
4.2.3 高温固体氧化物电解水制氢 87
4.2.4 阴离子膜电解水制氢 91
4.3 生物制氢 95
4.3.1 生物发酵制氢 95
4.3.2 厌氧发酵重整联合制氢 96
4.4 其他制氢 97
4.4.1 光解水制氢 97
4.4.2 热化学循环制氢 98
4.4.3 氨分解制氢 100
第5 章 氢能的储运 102
5.1 高压储氢 102
5.1.1 车载储氢瓶 102
5.1.2 高压固定储罐 104
5.1.3 地下储氢 105
5.1.4 氢气压缩机 107
5.2 低温液氢 110
5.2.1 移动/固定液氢储罐 110
5.2.2 氢液化 112
5.2.3 液氢增压泵和汽化器 114
5.3 材料载氢 115
5.3.1 固态载氢 115
5.3.2 液态载氢 116
5.4 管道输送 118
5.4.1 天然气掺氢 118
5.4.2 纯氢管道运输 119
5.5 转运加注 121
5.5.1 长管拖车 121
5.5.2 低温槽车 122
5.5.3 氢能加注 123
第6 章 氢能的应用 125
6.1 燃料电池 125
6.1.1 质子交换膜燃料电池 125
6.1.2 固体氧化物燃料电池 126
6.1.3 阴离子交换膜燃料电池 128
6.2 氢原料应用 129
6.2.1 高炉富氢 129
6.2.2 氢直接还原铁 130
6.2.3 绿色氢基炼化 131
6.2.4 柔性可再生氢耦合煤化工 132
6.3 氢燃烧应用 133
6.3.1 燃煤掺氨混燃 133
6.3.2 氢氨燃气轮机 134
6.3.3 氢氨燃料内燃机 135
6.3.4 氢氨燃料工业窑炉和工业锅炉燃烧 136
第7 章 氢能的未来 138
7.1 机遇与挑战 138
7.1.1 机遇 138
7.1.2 挑战 139
7.2 发展展望 140
7.2.1 交通领域 140
7.2.2 工业领域 147
7.2.3 电力领域 150
7.2.4 建筑领域 152
7.2.5 愿景目标 155
附录 我国氢能相关标准 157
参考文献 164