氫氣儲存和輸運

第1章緒論/1
1.1氫與氫經(jīng)濟/1
1.2氫的物理和化學(xué)性質(zhì)/3
1.2.1氫的物理性質(zhì)/3
1.2.2氫的化學(xué)性質(zhì)/3
1.2.3氫的安全性/5
1.3氫能的關(guān)鍵技術(shù)/6
1.3.1氫的制取技術(shù)/6
1.3.2氫的儲存和運輸技術(shù)/14
1.3.3氫的應(yīng)用技術(shù)/17
1.4氫氣儲運的問題與發(fā)展趨勢/20
參考文獻/21

第2章氫氣的高壓儲存/23
2.1氫氣高壓儲存原理/23
2.2氫氣高壓儲存的關(guān)鍵技術(shù)/24
2.2.1高壓氫氣的壓縮方式/24
2.2.2高壓氫氣的儲存/27
2.3氫氣高壓儲存應(yīng)用前景/32
2.3.1運輸用大型高壓儲氫容器/32
2.3.2加氫站用大型高壓儲氫容器/34
2.3.3燃料電池車用高壓儲氫罐/34
2.4小結(jié)/35
參考文獻/35

第3章氫氣液化儲存/36
3.1氫氣液化原理/36
3.1.1幾個重要的術(shù)語/36
3.1.2氫的液化方法/39
3.2氫氣液化儲存關(guān)鍵技術(shù)/40
3.2.1氫氣液化技術(shù)/40
3.2.2液氫存儲技術(shù)/41
3.3氫氣液化儲存應(yīng)用前景/46
3.3.1液氫在航空領(lǐng)域的應(yīng)用/46
3.3.2液氫在航天領(lǐng)域的應(yīng)用/47
3.3.3液氫在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用/48
3.3.4液氫在其他領(lǐng)域的應(yīng)用/50
3.4小結(jié)與展望/51
參考文獻/51

第4章材料吸附儲氫/52
4.1碳材料儲氫/52
4.1.1活性炭吸附儲氫/52
4.1.2碳纖維吸附儲氫/53
4.1.3碳納米管吸附儲氫/55
4.1.4其他碳基儲氫材料/57
4.2金屬-有機骨架材料儲氫/58
4.2.1金屬-有機骨架材料的結(jié)構(gòu)特點/58
4.2.2金屬-有機骨架材料的儲氫性能/59
4.3沸石類材料儲氫/61
4.4材料物理吸附儲氫應(yīng)用前景/63
參考文獻/63

第5章金屬氫化物儲氫/68
5.1概述/68
5.1.1金屬氫化物儲氫的概念/68
5.1.2金屬氫化物儲氫的熱力學(xué)原理/69
5.1.3金屬氫化物儲氫的動力學(xué)過程/71
5.1.4金屬氫化物儲氫性能的評價/71
5.2金屬單質(zhì)儲氫/73
5.2.1金屬鎂儲氫/73
5.2.2金屬鈦儲氫/74
5.2.3金屬釩儲氫/74
5.3合金儲氫/75
5.3.1A2B型儲氫合金/76
5.3.2AB型儲氫合金/80
5.3.3AB2型儲氫合金/82
5.3.4AB5型儲氫合金/85
5.3.5BCC型儲氫合金/88
5.3.6La-Mg-Ni系超晶格儲氫合金/90
5.4金屬氫化物儲氫應(yīng)用前景/93
參考文獻/94

第6章復(fù)雜氫化物儲氫/99
6.1引言/99
6.2鋁氫化物儲氫材料/99
6.2.1鋁氫化物的合成與晶體結(jié)構(gòu)/100
6.2.2鋁氫化物的物化性質(zhì)與吸/放氫機制/102
6.2.3催化摻雜鋁氫化物/105
6.2.4納米鋁氫化物/111
6.3硼氫化物儲氫材料/117
6.3.1硼氫化物的合成與晶體結(jié)構(gòu)/118
6.3.2硼氫化物的物化性質(zhì)和吸/放氫機制/121
6.3.3離子替代硼氫化物/122
6.3.4硼氫化物反應(yīng)失穩(wěn)體系/125
6.3.5納米硼氫化物/126
6.4金屬氨基化合物儲氫材料/129
6.4.1金屬氨基化合物的制備/130
6.4.2金屬氨基化合物的典型晶體結(jié)構(gòu)/131
6.4.3復(fù)合反應(yīng)機理/135
6.4.4復(fù)合儲氫性能/137
6.5小結(jié)與展望/144
參考文獻/144

第7章儲氫與產(chǎn)氫一體化/161
7.1NaBH4體系水解制氫/161
7.1.1NaBH4體系水解制氫原理/162
7.1.2NaBH4體系水解制氫關(guān)鍵技術(shù)/168
7.2Mg/MgH2水解制氫/177
7.2.1Mg/MgH2水解制氫原理/177
7.2.2Mg/MgH2水解制氫關(guān)鍵技術(shù)/177
7.3金屬鋁水解制氫/187
7.3.1金屬鋁水解制氫原理/187
7.3.2金屬鋁水解制氫關(guān)鍵技術(shù)/187
7.4其他化學(xué)制氫體系/194
7.5水解制氫裝置/195
7.5.1NaBH4可控水解制氫裝置/195
7.5.2Al-H2O可控水解制氫裝置/196
7.6儲氫與產(chǎn)氫一體化技術(shù)應(yīng)用前景/197
參考文獻/198

第8章氫氣車船運輸/206
8.1氫氣車船運輸方法/207
8.1.1氣態(tài)氫的拖車運輸/207
8.1.2液態(tài)氫的車輛運輸/209
8.1.3液態(tài)氫的船舶運輸/209
8.1.4液氨的運輸/210
8.1.5有機液態(tài)氫化物的運輸/211
8.1.6固態(tài)氫的運輸/212
8.2氫氣車船運輸關(guān)鍵技術(shù)/212
8.2.1高壓氫氣車船運輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)/212
8.2.2液態(tài)氫車船運輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)/213
8.2.3液氨車船運輸?shù)年P(guān)鍵問題/214
8.2.4有機液態(tài)氫化物車船運輸?shù)年P(guān)鍵問題/215
8.3小結(jié)與展望/216
參考文獻/218

第9章氫氣管網(wǎng)輸送/220
9.1氫氣管網(wǎng)輸送方法/220
9.1.1純氫氣的管網(wǎng)輸送/220
9.1.2氫-天然氣混合氣的管網(wǎng)輸送/222
9.2氫氣管網(wǎng)輸送關(guān)鍵技術(shù)/223
9.2.1輸氫用鋼制管道和氫脆/224
9.2.2氫氣的泄漏和全程監(jiān)測/231
9.2.3氫氣壓縮/233
9.3氫氣管網(wǎng)輸送的經(jīng)濟性/234
9.4小結(jié)與展望/234
參考文獻/234

第10章氫氣儲運測評方法/237
10.1氫氣純度的檢測方法/237
10.1.1低純度氫氣（純度小于99.99%）的分析方法/237
10.1.2高純度氫氣（純度高于99.99%）的分析方法/238
10.2材料吸放氫性能檢測/240
10.2.1體積法/240
10.2.2熱脫附譜/241
10.2.3熱重法/241
10.2.4電化學(xué)法/241
10.3氫氣中顆粒物的檢測法/241
10.3.1重量法/242
10.3.2β射線吸收法/242
10.3.3微量振蕩天平法/242
10.3.4光散射法/242
10.4氫氣瓶檢測/242
10.4.1鋁內(nèi)膽的檢測方法/243
10.4.2氣瓶的檢測方法/243
10.5氫氣輸送管道檢測/245
10.5.1金屬材料與氫環(huán)境相容性試驗方法/245
10.5.2金屬材料氫脆敏感度試驗方法/246
10.6相關(guān)的其他檢測/247
10.6.1氫氣泄漏檢測的方法/247
10.6.2氫燃料電池車中氫系統(tǒng)的安全監(jiān)控/247
10.7小結(jié)與展望/248
參考文獻/248

第11章氫的典型應(yīng)用案例/250
11.1燃料電池車輛/250
11.1.1燃料電池乘用車/250
11.1.2燃料電池城市客車/252
11.1.3燃料電池叉車/253
11.2固定式燃料電池發(fā)電/254
11.2.1移動通信基站用燃料電池發(fā)電/254
11.2.2家庭用燃料電池發(fā)電/255
11.2.3其他用途固定式燃料電池發(fā)電/257
11.3移動式燃料電池電源/257
11.3.1基于水解制氫的燃料電池充電寶/257
11.3.2基于可逆氣固儲氫的燃料電池充電寶/258
11.4電解水儲能/259
11.5氫內(nèi)燃機/261
11.6燃料電池電動船舶/264
11.6.1潛艇/264
11.6.2民用燃料電池船舶/266
11.7加氫站/267
11.7.1加氫站的工藝流程/267
11.7.2加氫站的建設(shè)數(shù)量及規(guī)劃/268
11.7.3加氫站建設(shè)的技術(shù)路線/269
11.7.4小結(jié)與展望/271
11.8金屬氫化物氫壓縮機/272
11.8.1金屬氫化物氫壓縮機的工作原理/272
11.8.2金屬氫化物氫壓縮機的主要特點/272
11.8.3金屬氫化物氫壓縮機的關(guān)鍵技術(shù)/272
11.8.4金屬氫化物氫壓縮機技術(shù)的典型案例/273
11.9氫氣的純化/274
11.9.1低溫吸附法/275
11.9.2低溫吸收法/275
11.9.3深冷分離法/275
11.9.4變壓吸附法/276
11.9.5膜分離法/277
11.9.6金屬氫化物分離法/277
11.9.7水合物分離法/278
11.9.8氫氣純化與分離技術(shù)的發(fā)展趨勢/279
11.10小結(jié)與展望/279
參考文獻/280

附錄/283
附錄Ⅰ氫氣及部分氫化物的物化參數(shù)/283
附錄Ⅱ一些氫化物的物化參數(shù)/284
附錄Ⅲ一些儲氫材料的物化特性參數(shù)和吸放氫性能/285
附錄Ⅳ氫氣儲運相關(guān)標準列表/287
附錄Ⅴ國內(nèi)從事氫氣儲運研發(fā)的部分相關(guān)機構(gòu)/287
附錄Ⅵ國內(nèi)從事氫氣儲運的部分相關(guān)企業(yè)/288
參考文獻/289