氢能设备是指在氢能的生产、储存、运输和应用等环节所涉及的各类设备。
一、制氢设备
- 化石燃料重整制氢设备
- 以天然气等为原料,通过蒸汽重整反应制取氢气。这类设备包括反应炉、换热器等,反应炉提供重整反应所需的高温环境,一般温度在700 - 1000℃左右。
- 水电解制氢设备
- 主要有碱性水电解槽、质子交换膜水电解槽等。碱性水电解槽设备相对成熟,其电解效率一般在60 - 70%左右;质子交换膜水电解槽效率高且能适应可再生能源的波动性,但成本较高。
二、储氢设备
- 高压气态储氢设备
- 包括高压氢气瓶等,一般采用碳纤维复合材料制造的高压氢气瓶,可承受35 - 70MPa甚至更高的压力。
- 低温液态储氢设备
- 液氢储存需要将氢气冷却到 - 253℃,涉及液氢罐等设备,液氢储存密度高,但液化过程能耗大。
- 固体储氢设备
- 利用金属氢化物、碳纳米材料等吸附氢气进行储存,如某些金属合金可以在一定条件下吸附大量氢气,其优点是安全性高,但储氢容量有待进一步提高。
三、运氢设备
- 长管拖车
- 主要用于短距离运输氢气,车上装载多个高压氢气瓶组,运输压力一般在20 - 30MPa。
- 液氢槽车
- 用于液态氢的长距离运输,液氢槽车需要良好的绝热性能,以减少液氢在运输过程中的蒸发损失。
四、加氢设备
- 加氢站设备
- 包括氢气压缩机、储氢罐、加氢机等。氢气压缩机用于提高氢气压力,加氢机负责将氢气加注到燃料电池汽车等设备中,加氢速度根据不同设备有所差异,一般在3 - 7分钟可加注5 - 10kg氢气(针对燃料电池汽车)。