第一篇?dú)淠芨攀?01
引言 003

第1章氫能沿革 004
1.1氫的發(fā)現(xiàn)與用途 004
1.1.1氫元素的發(fā)現(xiàn) 004
1.1.2氫的來(lái)源及應(yīng)用 004
1.2氫的物理化學(xué)性質(zhì) 006
1.2.1物理性質(zhì) 006
1.2.2化學(xué)性質(zhì) 007
1.3氫能的概念與分類(lèi) 007
1.3.1氫能的概念 007
1.3.2氫能的分類(lèi) 008
1.4氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程 008
參考文獻(xiàn) 011

第2章氫能對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的支撐作用 012
2.1交通領(lǐng)域 012
2.2工業(yè)領(lǐng)域 013
2.3建筑領(lǐng)域 014
2.4電力領(lǐng)域 015
參考文獻(xiàn) 018

第3章氫能技術(shù)發(fā)展情況及經(jīng)濟(jì)性分析 019
3.1氫能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景 019
3.1.1氫能制備技術(shù) 019
3.1.2氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù) 022
3.1.3氫能加注技術(shù) 029
3.1.4氫能應(yīng)用技術(shù) 032
3.2氫能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 035
3.2.1氫能制備經(jīng)濟(jì)性分析 035
3.2.2氫能儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性分析 046
3.2.3氫能加注經(jīng)濟(jì)性分析 052
3.2.4氫能應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性分析 057
參考文獻(xiàn) 060

第4章氫能管理 061
4.1氫能政策與法規(guī) 061
4.1.1國(guó)家層面的政策 061
4.1.2地方政策 072
4.1.3氫能法規(guī) 085
4.2氫能標(biāo)準(zhǔn) 086
4.2.1國(guó)際氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 086
4.2.2我國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化政策及組織 087
4.2.3我國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及分析 090
4.2.4總結(jié)及建議 096
參考文獻(xiàn) 097

第5章氫能安全 098
5.1氫安全研究現(xiàn)狀 098
5.1.1氫制備安全 099
5.1.2氫儲(chǔ)存安全 102
5.1.3氫運(yùn)輸安全 102
5.1.4氫使用安全 103
5.2氫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 105
5.2.1定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 105
5.2.2定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 108
5.3氫安全應(yīng)急預(yù)警 117
5.3.1氫氣安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警原理 117
5.3.2氫氣安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警場(chǎng)景 117
5.4氫應(yīng)急裝備與系統(tǒng) 121
5.4.1通風(fēng)系統(tǒng) 121
5.4.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 121
5.4.3噴霧系統(tǒng) 122
5.4.4消防給水系統(tǒng) 123
5.4.5干粉滅火系統(tǒng) 123
5.4.6CO2 滅火系統(tǒng) 124
5.4.7惰性氣體系統(tǒng) 124
5.5典型氫安全事故概述 125
5.5.1美國(guó)加州埃默里維爾加氫站事故 125
5.5.2福島核電站氫氣爆炸事故 127
5.5.3加州圣克拉拉市氫氣爆炸和火災(zāi)事故 129
5.5.4挪威加氫站爆炸事故 130
5.5.5韓國(guó)儲(chǔ)氫罐爆炸 131
5.5.6沈陽(yáng)氫氣噴射火事故 132
參考文獻(xiàn) 133


第二篇?dú)涞闹迫?35
引言 137

第6章可再生能源制氫 138
6.1堿性電解水制氫 138
6.1.1基本原理 138
6.1.2制氫裝置 140
6.1.3控制系統(tǒng)及儀表 149
6.1.4電解能耗及氣體純度的影響因素 155
6.1.5市場(chǎng)應(yīng)用 165
6.2質(zhì)子交換膜電解水制氫 167
6.2.1PEM 電解水概述 167
6.2.2PEM 電解水關(guān)鍵材料 168
6.2.3PEM 電解水部件與電堆 189
6.2.4PEM 電解水系統(tǒng) 199
6.2.5PEM 電解水裝備與應(yīng)用 200
6.3固體氧化物電解水制氫 201
6.3.1固體氧化物電解池概述 201
6.3.2固體氧化物電解水制氫基本原理 203
6.3.3固體氧化物電解池關(guān)鍵材料 207
6.3.4固體氧化物電解池的性能衰減 214
6.3.5固體氧化物電解堆及系統(tǒng) 219
6.3.6經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力分析 227
6.3.7技術(shù)展望及挑戰(zhàn) 228
6.4陰離子交換膜電解水制氫 229
6.4.1基本原理 229
6.4.2AEM 電解水關(guān)鍵材料 231
6.4.3AEM 電解水系統(tǒng)部件與電解槽 240
6.4.4AEM 制氫系統(tǒng) 243
6.4.5設(shè)備的商業(yè)化進(jìn)展和應(yīng)用進(jìn)展 247
參考文獻(xiàn) 248

第7章其他電解水制氫 261
7.1電解海水制氫 261
7.1.1電解海水制氫概述 261
7.1.2電解海水析氫催化劑 262
7.1.3電解海水析氧催化劑 265
7.1.4海水制氫示范應(yīng)用 273
7.2電解廢水制氫 275
7.2.1尿素電解氧化反應(yīng)和產(chǎn)氫原理 275
7.2.2尿素廢水UOR 和HER催化劑概述 275
7.3電解煤漿液制氫 280
7.3.1電解煤漿液制氫機(jī)理 280
7.3.2電解煤漿液制氫的高活性電極 282
7.3.3電解煤漿液制氫的影響因素 283
7.3.4電解煤漿液制氫工藝 284
參考文獻(xiàn) 285

第8章光解水制氫 294
8.1概述及基本概念 294
8.2反應(yīng)類(lèi)型和基本原理、過(guò)程及反應(yīng)熱動(dòng)力學(xué) 294
8.2.1反應(yīng)類(lèi)型 294
8.2.2基本原理、過(guò)程 295
8.2.3反應(yīng)熱動(dòng)力學(xué) 296
8.3性能影響因素及效率評(píng)價(jià) 296
8.3.1性能影響因素 296
8.3.2效率評(píng)價(jià) 299
8.4催化劑的分類(lèi)及改性 299
8.4.1催化劑的分類(lèi) 299
8.4.2催化劑的改性 303
8.5反應(yīng)器及示范系統(tǒng) 306
8.5.1反應(yīng)器 306
8.5.2示范系統(tǒng) 307
參考文獻(xiàn) 309

第9章生物質(zhì)制氫 312
9.1基本原理 312
9.1.1暗發(fā)酵生物制氫基本原理 312
9.1.2光發(fā)酵生物制氫基本原理 314
9.1.3暗光聯(lián)合生物制氫基本原理 314
9.1.4生物質(zhì)熱裂解制氫基本原理 317
9.1.5生物質(zhì)氣化制氫基本原理 318
9.1.6生物質(zhì)超臨界氣化制氫基本原理 319
9.2關(guān)鍵技術(shù)及理論 319
9.2.1原料預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù) 319
9.2.2生物發(fā)酵制氫關(guān)鍵技術(shù) 321
9.2.3生物質(zhì)熱化學(xué)制氫關(guān)鍵技術(shù) 323
9.3過(guò)程強(qiáng)化措施 324
9.3.1外源添加物調(diào)控 324
9.3.2光熱質(zhì)傳輸調(diào)控 328
9.4裝備與示范 329
9.4.1常見(jiàn)的生物質(zhì)制氫裝置 329
9.4.2生物質(zhì)制氫系統(tǒng)示范 335
參考文獻(xiàn) 340

第10章熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫 344
10.1熱化學(xué)循環(huán)原理及評(píng)價(jià) 344
10.1.1熱化學(xué)循環(huán)原理 344
10.1.2熱化學(xué)循環(huán)制氫效率 345
10.1.3熱化學(xué)循環(huán)過(guò)程評(píng)價(jià)與篩選 346
10.2熱化學(xué)循環(huán)體系 347
10.2.1氧化物體系 347
10.2.2含硫體系 347
10.2.3鹵化物體系 348
10.3典型混合循環(huán)體系 349
10.3.1混合硫循環(huán) 349
10.3.2Cu-Cl 循環(huán) 350
10.4碘硫循環(huán) 351
10.4.1碘硫循環(huán)的效率分析 351
10.4.2碘硫循環(huán)過(guò)程模擬與流程分析 352
10.4.3循環(huán)過(guò)程的材料研究與選擇 354
10.4.4碘硫循環(huán)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模集成系統(tǒng) 355
10.5熱化學(xué)循環(huán)制氫技術(shù)與高溫核能系統(tǒng)的耦合 358
參考文獻(xiàn) 358

第11章氨分解制氫 360
11.1多相催化法氨分解制氫 360
11.1.1多相催化法氨分解制氫原理 360
11.1.2多相催化法氨分解制氫催化劑 362
11.1.3氨分解制氫工藝 363
11.1.4氨分解制氫主要裝置 364
11.2電催化氨分解制氫 364
11.2.1電催化分解含氨溶液 364
11.2.2電催化分解液氨 365
11.2.3電催化分解氨催化劑 366
11.3低溫等離子體法氨分解制氫 367
11.4氨分解制氫應(yīng)用 367
參考文獻(xiàn) 368

第12章化石能源制氫 370
12.1煤氣化制氫 370
12.1.1基本原理 370
12.1.2煤氣化制氫技術(shù) 371
12.1.3煤氣化制氫的工藝流程 377
12.1.4煤氣化制氫的主要設(shè)備 383
12.2甲醇制氫 389
12.2.1甲醇制氫技術(shù)基本原理 389
12.2.2甲醇制氫催化劑 390
12.2.3甲醇制氫的工藝流程 391
12.2.4甲醇制氫關(guān)鍵設(shè)備 393
12.3天然氣制氫 396
12.3.1基本原理 398
12.3.2天然氣制氫工藝選擇 399
12.3.3天然氣制氫原料凈化技術(shù) 402
12.3.4天然氣制氫典型案例 404
參考文獻(xiàn) 406

第13章工業(yè)副產(chǎn)氫 408
13.1氯堿行業(yè)副產(chǎn)物制氫 408
13.1.1概述 408
13.1.2基本原理 409
13.1.3關(guān)鍵技術(shù)及工藝流程 411
13.2焦?fàn)t煤氣制氫 417
13.2.1概述 417
13.2.2基本原理 417
13.2.3焦?fàn)t煤氣制氫的工藝流程 419
13.2.4焦?fàn)t煤氣制氫的主要設(shè)備 419
13.2.5應(yīng)用實(shí)例 420
參考文獻(xiàn) 421

第14章氫氣生產(chǎn)安全 422
14.1氫的危險(xiǎn)來(lái)源 422
14.1.1氫的固有危險(xiǎn)特性 422
14.1.2氫生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料匹配 425
14.2電解水制氫安全 426
14.2.1制氫系統(tǒng)危險(xiǎn)和有害因素 426
14.2.2安全設(shè)計(jì) 427
14.2.3操作要求 428
14.3化石能源制氫安全 429
14.3.1物料危險(xiǎn)特性 429
14.3.2不安全因素及防范措施 430
14.4氫氣提純安全 431
14.4.1原料氣的危險(xiǎn)特性 432
14.4.2安全規(guī)范 433
參考文獻(xiàn) 434


第三篇?dú)涞膬?chǔ)存、運(yùn)輸及加注435
引言 437

第15章概述 438
15.1氫的儲(chǔ)存 441
15.1.1氫的儲(chǔ)存形式 441
15.1.2各類(lèi)儲(chǔ)存主要特點(diǎn) 444
15.2氫的運(yùn)輸 445
15.2.1氫的運(yùn)輸形式 445
15.2.2各類(lèi)運(yùn)輸形式主要特點(diǎn) 447
15.3氫的加注 447
15.3.1氫的加注形式 448
15.3.2各類(lèi)加注主要特點(diǎn) 449
15.4未來(lái)挑戰(zhàn)與機(jī)遇 449
15.4.1氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及加注當(dāng)前面臨的問(wèn)題 449
15.4.2未來(lái)主要發(fā)展方向與機(jī)遇 450
參考文獻(xiàn) 451

第16章氣態(tài)氫的儲(chǔ)運(yùn) 452
16.1固定式儲(chǔ)氫 452
16.1.1概述 452
16.1.2臨氫材料 454
16.1.3儲(chǔ)氫設(shè)備 457
16.1.4儲(chǔ)氫系統(tǒng) 462
16.2交通運(yùn)載工具的氫儲(chǔ)存 463
16.2.1交通運(yùn)載工具的氫儲(chǔ)存——?dú)馄?463
16.2.2交通運(yùn)載工具的氫儲(chǔ)存——供應(yīng) 484
16.3氫的地面運(yùn)輸 495
16.3.1概述 495
16.3.2鋼制高壓瓶式容器 498
16.3.3大容積纖維纏繞高壓氣瓶 502
16.3.4型式試驗(yàn) 503
16.3.5管束式集裝箱 504
16.4管道運(yùn)輸 518
16.4.1概述 518
16.4.2純氫管道運(yùn)輸 518
16.4.3摻氫天然氣管道運(yùn)輸 528
16.4.4小結(jié)與展望 540
參考文獻(xiàn) 540

第17章液態(tài)氫的制備與儲(chǔ)運(yùn) 542
17.1氫氣液化 542
17.1.1氫氣液化概述 542
17.1.2氫氣液化工藝流程 544
17.1.3氫氣液化裝置 546
17.1.4液氫工廠(chǎng) 555
17.2液氫儲(chǔ)存 559
17.2.1地面液氫儲(chǔ)存 559
17.2.2車(chē)載液氫儲(chǔ)存氣瓶 562
17.3液氫運(yùn)輸 564
17.3.1液氫罐車(chē)運(yùn)輸 564
17.3.2液氫罐式集裝箱運(yùn)輸 570
17.4液氫安全 572
17.4.1液氫安全風(fēng)險(xiǎn)及失效機(jī)制 572
17.4.2液氫生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的安全技術(shù)規(guī)范 573
17.4.3液氫儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的安全技術(shù)規(guī)范 575
參考文獻(xiàn) 577

第18章材料儲(chǔ)氫 579
18.1概述 579
18.2固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù) 579
18.2.1固態(tài)儲(chǔ)氫材料 579
18.2.2固態(tài)儲(chǔ)氫裝置 588
18.3有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù) 597
18.3.1有機(jī)液體儲(chǔ)氫材料 597
18.3.2有機(jī)液體儲(chǔ)氫裝置 599
18.3.3加注裝置 601
18.3.4有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)應(yīng)用 601
18.3.5有機(jī)液體儲(chǔ)氫標(biāo)準(zhǔn) 602
參考文獻(xiàn) 603

第19章氫加注 607
19.1氣態(tài)加氫站 607
19.1.1加氫站概述 607
19.1.2加氫站的分類(lèi) 608
19.1.3加氫工藝及設(shè)施 608
19.1.4加氫站建設(shè) 615
19.1.5加氫站運(yùn)營(yíng)管理 622
19.1.6加氫站發(fā)展 624
19.2液氫加氫站 625
19.2.1液氫儲(chǔ)氫型加氫站概述 625
19.2.2液氫儲(chǔ)氫型加氫站技術(shù)路線(xiàn) 625
19.2.3液氫儲(chǔ)氫型加氫站關(guān)鍵設(shè)備 626
19.2.4站控系統(tǒng) 627
19.3氣態(tài)壓縮機(jī) 627
19.3.1概述 627
19.3.2隔膜式壓縮機(jī) 628
19.3.3氣（液）驅(qū)動(dòng)式壓縮機(jī) 634
19.3.4離子液壓縮機(jī) 648
19.3.5氣態(tài)壓縮機(jī)發(fā)展應(yīng)用 649
19.4氣態(tài)加氫機(jī) 649
19.4.1概述 649
19.4.2應(yīng)用場(chǎng)景 650
19.4.3加氫機(jī)配置 650
19.4.4核心零部件介紹 651
19.4.5加注標(biāo)準(zhǔn)及通用要求 653
19.4.6加注過(guò)程安全要求 655
19.5氣態(tài)加氫站控制系統(tǒng) 656
19.5.1站控系統(tǒng)的組成 656
19.5.2站控各功能控制 656
19.5.3監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要求 660
19.5.4氣態(tài)加氫站站控安全要求 660
參考文獻(xiàn) 664

第20章氫的主要壓力管路元件
與氫的檢測(cè) 665
20.1氫氣管道元件概述 665
20.1.1管道組成件 665
20.1.2管道支承件 665
20.1.3管道安全附件 665
20.2氫氣管道元件用材料 666
20.2.1材料的氫脆性及測(cè)試評(píng)價(jià) 666
20.2.2氫氣壓力管道部件用材料 667
20.2.3氫氣閥門(mén)與法蘭用材料 667
20.3氫氣管道閥門(mén) 668
20.3.1氫氣管道閥門(mén)及分類(lèi) 668
20.3.2典型氫氣閥門(mén) 670
20.3.3氫氣管道閥門(mén)性能測(cè)試 676
20.4氫氣管道連接件 678
20.4.1氫氣管道連接方式 678
20.4.2氫氣管道焊接 679
20.4.3氫氣管道連接件 680
20.5氫氣壓力管道元件選型規(guī)則 681
20.5.1氫氣管件選擇 681
20.5.2氫氣閥門(mén)與安全保護(hù)裝置選擇 682
20.6氫氣管道參數(shù)測(cè)量 683
20.6.1氣體壓力測(cè)量 683
20.6.2氣體溫度測(cè)量 684
20.6.3氫氣流量測(cè)量 685
20.7氫氣管路失效與泄漏檢測(cè) 686
20.7.1管道失效常見(jiàn)原因 686
20.7.2氫氣檢測(cè)一般方法 687
20.7.3氫氣泄漏的濃度傳感器 687
20.7.4氫泄漏濃度傳感器的選用案例 690
20.7.5手持氫泄漏探測(cè)設(shè)備 690
參考文獻(xiàn) 691


第四篇?dú)淠軕?yīng)用693
引言 695

第21章燃料電池概述 696
21.1什么是燃料電池 696
21.2燃料電池分類(lèi) 697
21.2.1質(zhì)子交換膜燃料電池 698
21.2.2固體氧化物燃料電池 701
21.2.3堿性燃料電池 704
21.2.4磷酸燃料電池 705
21.2.5熔融碳酸鹽燃料電池 705
21.3應(yīng)用領(lǐng)域 706
21.3.1航天領(lǐng)域 706
21.3.2潛艇方向 706
21.3.3新能源汽車(chē) 707
21.3.4分布式發(fā)電站 707
21.3.5備用電源與家庭電源 708
參考文獻(xiàn) 709

第22章熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué) 710
22.1熱力學(xué) 710
22.1.1生成焓與生成吉布斯自由能 710
22.1.2熱力學(xué)電效率 711
22.1.3理論電壓 711
22.1.4電效率和熱效率 713
22.1.5能斯特方程 713
22.2動(dòng)力學(xué) 714
22.2.1活化過(guò)電位 714
22.2.2開(kāi)路電壓 715
22.2.3歐姆過(guò)電位 716
22.2.4濃差過(guò)電位 717
22.2.5實(shí)際電壓 718
22.3影響性能因素 719
22.3.1電堆及其材料與部件 719
22.3.2核心輔助部件 725
22.3.3運(yùn)行條件 727
22.4壽命 729
22.4.1燃料電池系統(tǒng) 729
22.4.2運(yùn)行條件和控制策略 730
參考文獻(xiàn) 730

第23章測(cè)試方法 732
23.1材料與部件 732
23.1.1催化劑測(cè)試方法 732
23.1.2質(zhì)子交換膜測(cè)試方法 735
23.1.3微孔層測(cè)試方法 737
23.1.4雙極板測(cè)試 738
23.1.5膜電極測(cè)試 739
23.2電堆與系統(tǒng) 742
23.2.1燃料電池電堆測(cè)試方案 742
23.2.2燃料電池系統(tǒng)測(cè)試方案 743
23.3測(cè)試設(shè)備 745
23.3.1單電池測(cè)試設(shè)備 745
23.3.2電堆測(cè)試設(shè)備 746
23.3.3系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備 752
參考文獻(xiàn) 754

第24章質(zhì)子交換膜燃料電池 755
24.1材料與部件 755
24.1.1單電池 755
24.1.2電堆 757
24.1.3燃料電池系統(tǒng) 757
24.2性能與壽命 759
24.2.1燃料電池性能指標(biāo) 760
24.2.2燃料電池耐久性 763
24.3瓶頸與突破 764
24.3.1膜電極技術(shù) 764
24.3.2電堆技術(shù) 767
24.3.3系統(tǒng)關(guān)鍵部件 769
24.4燃料電池汽車(chē)示范與產(chǎn)業(yè)化 770
24.4.1城市示范群 771
24.4.2產(chǎn)業(yè)化 773
24.5空冷型PEMFC 775
24.5.1空冷型PEMFC 電堆 775
24.5.2空冷型自增濕PEMFC系統(tǒng) 775
24.5.3技術(shù)難點(diǎn)與解決方法 776
24.5.4運(yùn)行條件對(duì)空冷型自增濕PEMFC 性能影響 776
24.5.5空冷型自增濕PEMFC應(yīng)用 778
參考文獻(xiàn) 780

第25章固體氧化物燃料電池 783
25.1簡(jiǎn)介 783
25.2材料與部件 783
25.2.1電解質(zhì)材料 783
25.2.2陽(yáng)極材料 784
25.2.3陰極材料 785
25.2.4密封材料 786
25.2.5連接板材料 786
25.3單電池技術(shù) 787
25.3.1平板式單電池 787
25.3.2管式單電池 788
25.4電堆工程與評(píng)價(jià) 789
25.4.1電堆封裝 789
25.4.2電堆性能與壽命測(cè)試方法 789
25.4.3影響電堆壽命的因素分析 790
25.5系統(tǒng)集成與示范 791
25.5.1流程與效率優(yōu)化 792
25.5.2系統(tǒng)BOP 開(kāi)發(fā) 792
25.5.3示范場(chǎng)景與經(jīng)濟(jì)效益分析 792
參考文獻(xiàn) 793

第26章磷酸燃料電池 795
26.1無(wú)機(jī)膜型磷酸燃料電池 796
26.1.1無(wú)機(jī)膜型磷酸燃料電池的結(jié)構(gòu)與基本單元 797
26.1.2磷酸燃料電池理論計(jì)算研究和經(jīng)典力場(chǎng) 800
26.2聚合物膜型磷酸燃料電池 801
26.2.1高溫聚合物電解質(zhì)膜 801
26.2.2HT-PEM 質(zhì)子導(dǎo)體 809
26.2.3理論研究和經(jīng)典力場(chǎng) 812
26.2.4膜電極 815
26.2.5電堆 819
26.2.6發(fā)電系統(tǒng) 821
26.3PAFC 燃料的選擇 824
26.4PAFC 的應(yīng)用場(chǎng)景 827
26.4.1熱電聯(lián)供 827
26.4.2交通運(yùn)輸： 車(chē)、船、飛機(jī) 828
26.4.3軍事裝備 829
參考文獻(xiàn) 830

第27章堿性膜燃料電池 836
27.1堿性聚合物電解質(zhì) 836
27.1.1APE 的離子傳導(dǎo)性質(zhì) 836
27.1.2APE 的化學(xué)穩(wěn)定性 837
27.1.3Ionomer 研究 846
27.2堿性氫電極 846
27.2.1堿性HOR 反應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展 847
27.2.2堿性HOR 反應(yīng)催化劑研究進(jìn)展 851
27.3非貴金屬氧電極催化劑 855
27.3.1單金屬氧化物 855
27.3.2復(fù)合金屬氧化物 856
27.3.3碳化物/氮化物/磷化物/硫化物等 859
27.3.4氮雜碳類(lèi)催化劑 859
27.4堿性膜燃料電池 862
27.4.1AEMFC 和MEA 862
27.4.2貴金屬催化劑AEMFC 863
27.4.3非貴金屬催化劑AEMFC 864
27.4.4AEMFC 水管理 865
27.4.5AEMFC 穩(wěn)定性 867
27.4.6AEMFC 碳酸化 870
參考文獻(xiàn) 873

第28章直接甲醇燃料電池 880
28.1甲醇電氧化催化劑 880
28.1.1鉑基合金上的甲醇氧化反應(yīng) 880
28.1.2基于一維納米枝狀結(jié)構(gòu)的高效MOR 催化劑 882
28.2甲醇滲透及阻醇電解質(zhì)膜 885
28.3單電池技術(shù) 888
28.3.1DMFC 電極結(jié)構(gòu)和膜電極設(shè)計(jì) 888
28.3.2DMFC 耐腐蝕雙極板 891
28.4系統(tǒng)集成與示范 893
參考文獻(xiàn) 894

第29章熔融碳酸鹽燃料電池 902
29.1MCFC 材料與部件 902
29.1.1MCFC 的工作原理 902
29.1.2MCFC 的元件材料和制備工藝 903
29.2MCFC 電堆的組裝及測(cè)試 910
29.2.1MCFC 電堆結(jié)構(gòu) 910
29.2.2MCFC 電堆的燃料供應(yīng)與處理 911
29.2.3MCFC 電堆性能測(cè)試 913
29.3MCFC 發(fā)電系統(tǒng)的性能與壽命 917
29.3.1MCFC 發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成 917
29.3.2MCFC 發(fā)電系統(tǒng)性能 919
29.3.3MCFC 性能和壽命影響因素 921
29.4MCFC發(fā)電系統(tǒng)集成與示范 926
29.4.1Santa Clara MCFC 示范項(xiàng)目 927
29.4.2日本川越1MW 熔融碳酸鹽燃料電池試驗(yàn)電站 929
29.4.3MCFC 的商業(yè)化 932
29.4.4MCFC 制氫與CO2捕集 935
參考文獻(xiàn) 937

第30章應(yīng)用案例 938
30.1運(yùn)載裝備 938
30.1.1航天飛船 938
30.1.2水面艦船 939
30.1.3常規(guī)潛艇 941
30.1.4水下航行器 943
30.2便攜裝備 944
30.3機(jī)動(dòng)化電站 945
30.4固定式電站 947
參考文獻(xiàn) 950

第31章氫內(nèi)燃機(jī) 951
31.1氫氣與化石燃料物理化學(xué)屬性 951
31.2氫氣供應(yīng)與混合 953
31.2.1進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直噴 953
31.2.2氫氣射流及混合氣形成 955
31.3氫內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放 956
31.3.1氫氣缸內(nèi)燃燒特性 956
31.3.2氫內(nèi)燃機(jī)異常燃燒特性 958
31.3.3氫內(nèi)燃機(jī)排放特性 959
31.4氫內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛 961
31.4.1氫內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 961
31.4.2氫內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛開(kāi)發(fā) 962
參考文獻(xiàn) 965

第32章氫燃?xì)廨啓C(jī) 966
32.1氫燃?xì)廨啓C(jī)概述 966
32.1.1燃?xì)廨啓C(jī)概念、類(lèi)型、工作原理 966
32.1.2氫燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 968
32.1.3氫燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展趨勢(shì) 973
32.1.4氫燃?xì)廨啓C(jī)的低碳排放優(yōu)勢(shì) 973
32.2燃?xì)廨啓C(jī)氫燃料 974
32.2.1純氫燃料 975
32.2.2摻氫燃料 975
32.2.3氨燃料 975
32.3氫燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室 976
32.3.1氫燃?xì)廨啓C(jī)燃燒學(xué)基礎(chǔ) 976
32.3.2氫燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 979
32.3.3氫燃?xì)廨啓C(jī)污染物排放與控制 982
32.4氫燃?xì)廨啓C(jī)透平 985
32.4.1氫燃?xì)廨啓C(jī)透平氣動(dòng)設(shè)計(jì) 985
32.4.2氫燃?xì)廨啓C(jī)透平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 990
32.4.3氫燃?xì)廨啓C(jī)透平熱管理 997
32.5氫燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)挑戰(zhàn) 999
32.5.1燃燒技術(shù)問(wèn)題 999
32.5.2材料技術(shù)問(wèn)題 1000
32.5.3其他技術(shù)問(wèn)題 1002
32.6氫燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用 1002
32.6.1風(fēng)光電-氫-電系統(tǒng) 1002
32.6.2調(diào)峰調(diào)頻 1003
32.6.3分布式能源 1004
32.6.4替代傳統(tǒng)煤電存量項(xiàng)目 1005
參考文獻(xiàn) 1005

第33章天然氣摻氫內(nèi)燃機(jī)及民用燃燒器 1008
33.1天然氣摻氫燃料特性 1008
33.1.1物理和化學(xué)性質(zhì) 1008
33.1.2燃燒速度 1010
33.1.3最小點(diǎn)火能量 1013
33.1.4可燃極限 1015
33.1.5火焰穩(wěn)定性 1015
33.2天然氣摻氫內(nèi)燃機(jī) 1019
33.2.1燃料預(yù)混系統(tǒng) 1019
33.2.2燃燒與排放控制 1021
33.2.3應(yīng)用現(xiàn)狀 1026
33.3天然氣摻氫民用燃燒器 1029
33.3.1互換性分析 1029
33.3.2燃燒特性 1032
33.3.3應(yīng)用現(xiàn)狀 1035
參考文獻(xiàn) 1035

第34章氫還原與非高爐煉鐵 1037
34.1高爐噴氫工藝 1037
34.1.1高爐噴吹富氫氣體工藝 1037
34.1.2高爐噴吹純氫氣體工藝 1039
34.2氫能豎爐直接還原 1040
34.2.1富氫豎爐工藝 1040
34.2.2純氫豎爐工藝 1043
34.3熔融還原工藝 1046
34.3.1COREX 工藝 1046
34.3.2FINEX 工藝 1047
34.3.3HIsmelt 工藝 1048
34.3.4HIsarna 工藝 1049
34.3.5內(nèi)蒙古賽思普CISP工藝 1049
參考文獻(xiàn) 1050


附錄氫能相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn) 1052
附表一部分國(guó)家氫能政策梳理 1052
附表二地方氫能政策梳理 1059
附表三國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1062
附表四國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1064
附表五美國(guó)氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程 1067
附表六日本氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1069
附表七德國(guó)氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1070
附表八其他地區(qū)及國(guó)家氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī) 1072
附表九我國(guó)氫能現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1072
附表十我國(guó)氫能現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1090
附表十一我國(guó)氫能現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn) 1098
附表十二我國(guó)氫能現(xiàn)行團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 1100
附表十三我國(guó)氫能儲(chǔ)運(yùn)加涉及特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范（TSG） 1117
附表十四我國(guó)氫能儲(chǔ)運(yùn)加相關(guān)法規(guī)及規(guī)范 1117
附表十五國(guó)際氫能儲(chǔ)運(yùn)加相關(guān)法規(guī)及規(guī)范 1118

索引 1119