导语

  

内容提要

  

    “氢”是一种洁净的二次能源载体，可为燃料电池提供氢源，有望成为“后化石能源时代”能源主体，催生可持续发展的氢能经济，对发展氢能与氢燃料汽车具有巨大的能源战略意义。本书系统地介绍了氢能概要、氢气的传统制备方法与新型制备方法、氢气的提纯、氢气的储存及运输、氢燃料电池、氢燃料电池汽车和氢能产业前景等。
    本书作者根据研究生课程《新能源材料设计与制备》多年授课经验编著此书，可为我国氢能从业者提供科普资料或为相关专业本科、研究生课程提供参考教材。

第1章  氢
  1.1  氢的概述
    1.1.1  氢元素
    1.1.2  氢的发展史及其形态
    1.1.3  氢的分布
    1.1.4  氢的同位素
    1.1.5  氢的性质
  1.2  作为能量载体的氢
    1.2.1  氢能利用的意义
    1.2.2  氢能的应用
    1.2.3  小结
第2章  氢气的传统制备方法
  2.1  石油制氢
    2.1.1  石脑油制氢
    2.1.2  重油制氢
    2.1.3  石油焦制氢
    2.1.4  炼厂干气制氢
  2.2  煤制氢
    2.2.1  煤焦化制氢
    2.2.2  煤气化制氢
    2.2.3  煤浆电解制氢
    2.2.4  煤炭超临界水气化制氢
  2.3  天然气制氢
    2.3.1  天然气蒸汽重整制氢
    2.3.2  天然气高温裂解制氢
    2.3.3  天然气部分氧化重整制氢
    2.3.4  天然气自热重整制氢
第3章  氢气的新型制备方法
  3.1  生物质制氢
    3.1.1  生物质
    3.1.2  生物质气化制氢
    3.1.3  生物质热解制氢
    3.1.4  生物质超临界水气化制氢
    3.1.5  生物质生物法制氢
    3.1.6  生物油重整制氢技术
  3.2  醇类制氢
    3.2.1  甲醇裂解制氢
    3.2.2  甲醇水蒸气重整制氢
    3.2.3  甲醇部分氧化制氢
    3.2.4  甲醇自热重整制氢
    3.2.5  甲醇水相法制氢
    3.2.6  乙醇制氢
  3.3  电解水制氢
    3.3.1  电解水制氢的基本原理
    3.3.2  电解水制氢的电解槽
    3.3.3  电解水制氢技术的工艺流程
    3.3.4  电解水制氢的特点
    3.3.5  电解水制氢的工业现状及发展
  3.4  其他类制氢方法
    3.4.1  太阳能制氢
    3.4.2  核能制氢
    3.4.3  等离子体制氢
第4章  氢气的提纯
  4.1  氢燃料电池用燃料氢气标准
    4.1.1  燃料氢气的品质标准
    4.1.2  常见氢源中的杂质
    4.1.3  杂质气体对燃料电池性能的危害
  4.2  氢气纯化
    4.2.1  一氧化碳的除杂
    4.2.2  二氧化碳的除杂
    4.2.3  硫化氢与二氧化硫的除杂
    4.2.4  脱硝处理
    4.2.5  气体的干燥
    4.2.6  变压吸附提纯工艺
第5章  氢气的储存及运输
  5.1  储氢技术
    5.1.1  物理储氢技术
    5.1.2  化学储氢技术
    5.1.3  其他储氢技术
  5.2  储氢材料
    5.2.1  储氢合金
    5.2.2  碳质储氢材料
    5.2.3  金属有机框架材料
    5.2.4  其他储氢材料
    5.2.5  储氢材料的展望
  5.3  储氢容器
    5.3.1  高压储氢罐
    5.3.2  液化氢气储罐
    5.3.3  金属氢化物储氢罐
    5.3.4  复合储氢罐
    5.3.5  其他固态储氢罐
  5.4  氢气的运输
    5.4.1  车船运输
    5.4.2  管道运输
  5.5  加氢站
    5.5.1  加氢站的系统及工作原理
    5.5.2  总结
第6章  氢燃料电池
  6.1  氢燃料电池概述
    6.1.1  燃料电池原理
    6.1.2  氢燃料电池分类
    6.1.3  燃料电池的发展历史
  6.2  碱性燃料电池
    6.2.1  工作原理及结构
    6.2.2  关键材料
    6.2.3  影响碱性燃料电池性能的因素
    6.2.4  碱性燃料电池的优缺点
    6.2.5  应用领域
    6.2.6  发展状况
  6.3  磷酸燃料电池
    6.3.1  工作原理及结构
    6.3.2  关键材料
    6.3.3  影响磷酸燃料电池性能的因素
    6.3.4  磷酸燃料电池优缺点
    6.3.5  应用领域
    6.3.6  发展状况
  6.4  熔融碳酸盐燃料电池
    6.4.1  工作原理及结构
    6.4.2  关键材料
    6.4.3  影响熔融碳酸盐燃料电池性能的因素
    6.4.4  熔融碳酸盐燃料电池的优缺点
    6.4.5  应用领域
    6.4.6  发展状况
  6.5  固体氧化物燃料电池
    6.5.1  结构及工作原理
    6.5.2  关键材料
    6.5.3  影响固体氧化物燃料电池性能的因素
    6.5.4  固体氧化物燃料电池优缺点
    6.5.5  应用领域
    6.5.6  发展状况
  6.6  直接甲醇燃料电池
    6.6.1  工作原理及结构
    6.6.2  关键材料
    6.6.3  影响直接甲醇燃料电池性能的因素
    6.6.4  直接甲醇燃料电池的优缺点
    6.6.5  应用领域
    6.6.6  发展状况
  6.7  质子交换膜燃料电池
    6.7.1  结构及工作原理
    6.7.2  关键材料
    6.7.3  质子交换膜燃料电池单电池与电池组
    6.7.4  影响质子交换膜燃料电池性能的因素
    6.7.5  质子交换膜燃料电池的优缺点
    6.7.6  应用领域
    6.7.7  发展状况
    6.7.8  发展趋势
第7章  氢燃料电池汽车
  7.1  燃料电池汽车工作原理
  7.2  燃料电池汽车重要部件
    7.2.1  燃料电池发动机
    7.2.2  动力系统
    7.2.3  电动机
    7.2.4  电子控制系统
    7.2.5  燃料系统
    7.2.6  安全系统
  7.3  燃料电池汽车的关键技术
    7.3.1  电池技术
    7.3.2  电机技术
    7.3.3  控制器技术
  7.4  氢气加注站
  7.5  氢燃料电池汽车的优势
  7.6  氢燃料电池汽车的发展难点
  7.7  产业现状
  7.8  氢燃料电池汽车的前景
第8章  氢能产业前景
  8.1  氢能产业引导
    8.1.1  氢能政策推动
    8.1.2  氢能技术标准化
  8.2  国际氢能发展
    8.2.1  日本氢能发展
    8.2.2  美国氢能发展
    8.2.3  欧洲氢能发展
  8.3  我国氢能发展
    8.3.1  我国加氢站发展状况
    8.3.2  我国燃料电池汽车产业发展状况
    8.3.3  发展方向