化学氢能源(氢能源原理?)
1. 氢能源原理?
在新能源汽车这一概念火起来的时候,电能和氢能是主要的两种新能源,但现在很显然电能才是主流,氢能在国内只应用在了公共交通领域。究竟氢能源是什么能源?氢能源和氢燃料电池又有什么区别?下面就带大家简单了解一下。
氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能,利用热力发动机将这些热能转变成机械能,由于燃烧后的生成物是水,可以将这些水回收再分解成氢气和氧气,进行重复利用。
目前氢能源主要应用在飞机火箭的发动机,刚刚完成太空任务的神州十二号飞船以及搭载该飞船的长征二号F遥十二运载火箭就是使用了氢能源作为燃料。
而氢燃料电池的工作原理则是电解水的逆反应,用催化剂让氢气和氧气结合变成水,氢原子在这个过程中会释放出电子从而产生电。
氢能源汽车使用的就是氢燃料电池,所以氢能源汽车实际上还是电动车,氢燃料电池与其说是电池,倒不如说是一个发电机。
与电动汽车相比,氢燃料电池不存在衰退的问题,而且氢燃料电池的转化效率可以达到70%左右,续航里程以第二代丰田Mirai为例可以达到850公里,加氢气的时间只需要不到五分钟,所以理论上氢燃料电池会是更加理想的替代内燃机替代品。
但是氢气的储存和运输成本非常高,所以还未能形成一条完整的上下游产业链,直接导致了氢燃料无法成为新能源的主流。
同时,氢气的制造也有很大的限制条件,政府的相关报告指出,目前我国的氢气主要是从煤炭中冶炼出来,通过电解水制备的比例比较低。原因在于电解水虽然简单,但是耗电量比较大,1立方的氢气电解制备就需要5度电,要真正做到环保,使用的电只能是核电、风力电、水力电、光伏电等可再生能源产生的,但这些发电方式的比例非常低。
2. 什么叫化学激光武器?
化学激光器
化学激光器是另一类特殊的气体激光器,即是一类利用化学反应释放的能量来实现工作粒子数布居反转(简称粒子数反转)的激光器。化学反应产生的原子或分子往往处于激发态,在特殊情况下,可能会有足够数量的原子或分子被激发到某个特定的能级,形成粒子数反转,以致出现受激发射而引起光放大作用。
基本信息
中文名 化学激光器
方式 科学术语
介绍
其泵浦源为化学反应所释放的能量。这类激光器大部分以分子跃迁方式工作,典型波长范围为近红外到中红外谱区。最主要的有氟化氢(HF)和氟化氘(DF)两种装置。前者可以在2.6~3.3微米之间输出15条以上的谱线;后者则约有25条谱线处于3.5~4.2微米之间。这两种器件目前均可实现数兆瓦的输出。其他化学分子激光器包括波长为4.0~4.7微米的溴化氢(HBr)激光器,波长4.9~5.8微米的一氧化碳(CO)激光器等。迄今唯一已知的利用电子跃迁的化学激光器是氧碘激光器,它具有高达40%的能量转换效率,而其1.3微米的输出波长则很容易在大气中或光纤中传输。
工作方式
化学激光器有脉冲和连续两种工作方式。脉冲装置首先于1965年发明,连续器件则于4年后问世。其中氟化氢和氟化氘激光器由于可以获得非常高的连续功率输出,其潜在军事应用很快引起人们的兴趣。在“星球大战”计划的推动下,美国于80年代中期以3.8微米波长、2.2兆瓦功率的氟化氘激光器为基础,研制出“中红外先进化学激光装置”,在战略防御倡议局1988年提交国会的报告中,称其为当时“自由世界能量最大的高能激光系统”。而氧碘激光器则在材料加工中得到应用,并可望用于受控热核聚变反应。化学激光器最近的发展方向包括以数十兆瓦为目标进一步增加连续器件的输出功率;努力提高氟化氢激光的光束质量和亮度;并探索由氟化氢激光器获得1.3微米左右短波长输出的可能性。
3. 氢能源分为几种氢?
氢能源是分为:灰氢,蓝氢、绿氢和紫氢四种类型。
根据国家双碳政策,新能源产业正迎来重大发展机遇,这个新园区内已初步形成新能源产业链条,覆盖标准制定、设计、研发、生产、施工、运维等多个链条,涵盖风电、光伏、储能、氢能等相关细分产业。
氢能源类型:其中最有潜力的新能源非氢能莫属。虽说氢是宇宙中含量最多的物质,但是氢太活泼了,几乎不可能单独存在,一般情况下只能发现它的化学元素结合物,比如与氧气结合的水,与碳结合的有机化合物,如脂肪、氨基酸、水杨醛,丁烷、乙烯、甲炔。因此想要获得氢气就必须通过物理或化学的方法。
根据生产来源和碳排放量的不同,氢气可以分为灰氢、蓝氢、绿氢和紫氢四种类型。
灰氢
通过化石能源、工业副产品等生产的氢气一般就叫灰氢,但是生产时会伴有大量的二氧化碳排放。灰氢是目前的主流氢气,约占全球氢气产量的 95%甚至以上。灰氢中约 70% 来自于化石燃料的燃烧,剩余的30%是工业加工的副产品。灰氢主要应用于内部需求,即直接用于氢气生产站点。
蓝氢
是在灰氢的基础上,将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCUS)而制取后的氢气,是灰氢过渡到绿氢的重要阶段。虽然蓝氢已经能够减少90%的碳排放,但是二氧化碳的封存条件非常苛刻,因此就大大限制住了蓝氢的发展。
绿氢
是利用可再生能源(如太阳能或风能等)发电后的谁再通过电解工序制取的氢气。由于绿氢的制取技术路线主要为电解水,其碳排放可以达到净零。
紫氢
又叫红氢,是以来源丰富的水为原料,利用核能大规模生产的氢气。热化学循环工艺和高温蒸汽电解都是有望与核能耦合的先进制氢工艺。
这四种氢气里面,绿氢是唯一具有全链路零碳排放的核心优势的氢气。可再生能源制氢未来将是提高可再生能源应用比例,构建清洁低碳、安全高效能源体系的最有效途径之一,有望成为最主要的制氢方式,市场前景广阔。
对于双碳政策,预计2060年中国氢能需求量达约1.3亿吨,使用氢能代替传统能源减少碳税效率高达76.7%,合计可节约超过700亿美元碳税。
4. 中国十强氢能企业?
一、中国石化
在中国十大氢能企业中中国石化成于1998年的北京,是一家超大型的石油石化企业,自创办后品牌在多个体系上不断的完善,氢能产业方面的业务主要包含氢装置产氢、炼油重整副产氢等等。
二、东华能源
东华能源始建于1996年,是我国华东地区大型的丙烷和丁烷供应商,同时业务还涉及到了清洁能源、新材料产业等等,目前企业正在朝着更国际化的方向发展着。
三、金能科技
金能科技创于2004年,是一家资源综合利用型的企业,拥有的相关业务不少,所获专业技术更是不少,旗下的氢能源综合利用项目在全球都是有着很高知名度的。
四、国家能源集团
国家能源集团成立于1995年,作为极具规模的煤炭生产商和再生能源生产企业的它近年来实力可谓是相当的雄厚,目前已经形成了八大产业板块,尤其在氢能源产业上有很大的优势。
五、华昌化工
华昌化工始建于1979年,最初是一家专业从事氨、尿素等产品研发的企业,后来企业慢慢进行变革形成了完善的煤化工、盐化工等多产业格局。
六、美锦能源
在中国十大氢能企业中美锦能源成于1992年,主要从事煤炭和焦化的生产和销售,它拥有全国最大的且独立的商品焦炭生产基地之一,氢气产业相对来说是公司的副业。
七、巨正源股份
巨正源股份公司成于1999年,是家业务涵盖到了成品油及化工品贸易、燃油等领域的企业,据统计近些年公司的产氢能力已经达到了近三万吨左右。
八、滨化股份
滨化股份是家实力很雄厚的集团,有着将近五十多年的烧碱和环氧丙烷生产技术及经验,随着产业不断的多元化,企业的综合竞争实力在急速的提升。
九、鸿达兴业
鸿达兴业公司创于2004年,所涵盖的业务范围非常广泛,而且公司也是一直致力于氢能技术的研发和推广,致力于将自身的氢能产业做到最好。
十、卫星石化
在中国十大氢能企业中卫星石化位于我国的浙江省,旗下业务不少,一直以来公司下的氢能源业务及相关的技术可都是得到了权威机构一致认可的。
5. 氢气作为新能源的优点方程式?
(1)热值高、产物不污染环境、生产原料易得.(2)循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,产生污染;(3)SO2+I2+2H2O
100?120℃
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H2SO4+2HI; SO2和I2循环使用,避免了污染环境.
6. 卫星化学为什么是氢能源?
嘉兴是浙江省氢能发展的重点地区,到2025年氢能供给、氢燃料电池汽车以及加氢站均占据浙江的半壁江山,而总部位于嘉兴的卫星化学则承担了发展长三角氢能产业链的重要责任。
卫星化学:致力做氢能产业的领跑者。
卫星化学基于自身的资源优势,以及立足长三角经济带的地理位置优势,贡献低成本,高质量的氢能源,对循环经济的发展,为浙江氢能产业的培育起到了非常重要的作用。
7. 氢燃料是什么产生的?
氢燃料是由水电解生成的。因为氢燃料是一种清洁的燃料,不会产生有害的排放物。它通常是通过水电解的过程中从水中提取得到的,水电解的过程将水分解成氢和氧。然后,氢被捕获和存储,以便作为燃料使用。除了水电解,氢也可以通过其他过程(如天然气改制或生物质转化)产生,但这些过程会导致排放物的产生,因此不如水电解的方式清洁。未来氢燃料可以成为一种重要的能源替代品,在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
8. 氢能源概念股最新排名?
目前没有统一的氢能源概念股排名,但可以根据市场表现和相关公司推广情况来推测哪些公司具备较大潜力。据我了解,在股市上,国内氢能源领域较为活跃的公司有比亚迪股份、广汽集团、北汽新能源、万华化学、南都电源等。其中,比亚迪股份因旗下的玻璃氧化物电池技术而备受关注,南都电源则因其氢燃料电池电堆技术亦备受关注。此外,随着全球对氢能源的重视,国外的氢能源公司也在不断涌现。例如,Plug Power、Bloom Energy、Nikola等公司近年来在纳斯达克上市,备受市场关注和追捧。因此,需要根据当下市场形势和公司表现,灵活选择各自的投资策略。