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《家用氢燃料电池等亮相日本环境与能源展》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2019-12-09

  • 在2019年日本环境与能源展上，诸多企事业社团和机构都在展示各自对环保和能源问题的积极姿态。

    松下公司展出了最新的家用氢燃料电池设备“ENE-FARM”。它看上去像个约一人高的机柜，通过氢燃料和空气中氧气的化学反应为家庭发电，产生的热量还可为家庭供暖和提供热水，相当于家用微型热电站。

    据悉，2020年东京奥运会后将作为普通住宅销售的奥运村住宅将采用约4000套家用纯氢燃料电池设备 ，每年可减少4000吨二氧化碳排放。这里也将成为日本首个大规模采用纯氢燃料电池的街区。

    气候变化和减排温室气体是日本社会关注的重点话题。三菱电机公司在本届展会上展出了其研发的多种环境监测卫星的模型，包括温室气体观测技术卫星“息吹2号”。日本CCS调查公司展出了有关二氧化碳海底封存的技术原理和模型，让观众能够非常直观地了解这一技术。上月底这家公司刚刚宣布成功在北海道附近海底封存了30万吨二氧化碳。这是日本首次在海底大量封存二氧化碳。

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  • 《燃料电池：信息化战场的“新能源”》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-02-26
    • 信息化条件下的高技术战争，士兵除携带武器弹药外，还将配备头盔显示器、激光测距仪、卫星定位终端以及高性能作战计算机等，这些设备每时每刻都需要充足的电量供应。美国陆军曾预测，未来单兵装备的平均耗电功率将达到100瓦，传统的干电池、蓄电池等早已“不堪重负”。 日前，在美国能源部耗资3400万美元资助的科技创新项目中，就包括4个与燃料电池高度相关的项目。连宝马等汽车公司都在跃跃欲试，将在2020年后正式发行搭载燃料电池的汽车。 燃料电池是一种直接把化学能转化为电能的装置，不仅不需要反复充电，还更加清洁高效。事实上，燃料电池正在成为军用电源领域的“明日之星”，将在未来战场发挥重要作用。 随身携带的“发电厂” 打赢未来信息化战争，需要高效可靠的“能量源”。近年来，信息化战场上竞相涌现的先进武器装备，对战场电力供应提出了新的更高要求。以美国为首的西方国家尤其重视燃料电池技术发展，从为单兵装备供电，到电推动军用卡车，更甚至是驱动无人航潜器和无人机，处处可见燃料电池的身影。 说起燃料电池中的“燃料”，当然不同于生活中常见的煤、油、天然气等传统燃料。我们都知道，让强大的电流从水中经过，水便会分解为氢和氧。燃料电池的原理正好与此过程相反，是通过特殊装置使氢和氧作为“燃料”发生反应，最终产生电能。因此，与干电池、蓄电池等储能装置在需要时才把储存的电能释放出来不同，燃料电池更像是一座把化学能直接转化成电能的“发电厂”。这也难怪燃料电池被认为是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 对于燃料电池而言，只要含有氢原子的物质就可以作为燃料。这就大大增加了“燃料”的来源范围，使燃料电池成为军用电源装备领域的“红人”。燃料电池投入军事应用，还有许多“先天性优势”。燃料电池在使用时能量转换效率高、系统反应快、运行可靠性强、维护方便。与其他电池相比，燃料电池的发电效率可以达到85%-90%。由于燃料电池的内部结构相对简单，工作时噪声很低，散热量和红外辐射较少。 近年来，包括美国国防部、美国陆军研究实验室、美国海军研究实验室等，都高度重视并全程参与了燃料电池的研发过程。从制订研制计划、明确技术指标，到研制后续环节安排部队进行试验，再到相关产品投入战场进行实战检验，燃料电池的研制都离不开美国军方的倾力支持。美国很多燃料电池产品的研发经历十几年时间，也与美国军方坚持将最新技术加以应用的决心不无关联。 “上天下海”无所不能 未来的燃料电池，将越来越轻型便携，并朝着移动式电池供电系统方向加速发展，必将成为信息化战场当之无愧的“能量源”。 燃料电池除可作为海面舰艇的辅助动力源外，还能为无人潜航器和潜艇提供驱动动力。美国海军已经完成了用作船用电网和推进系统的燃料电池系统研发，目前正逐步尝试将燃料电池用于驱逐舰。早在2005年，德国就试航了第一艘现代化的燃料电池潜艇。2016年获得澳大利亚海军潜艇项目大单的“梭鱼”级潜艇，也装备了由法国研制的燃料电池系统。2017年，美国国防部批准600万美元经费，专门用于研发无人潜航器的静音推进系统，或将采用由美国陆军研究实验室研制的燃料电池供电推进系统。此外，美国海军研究实验室还与通用汽车公司合作，正在致力于将车用燃料电池移植到下一代无人潜航器中，以大力提升无人潜航器的航程和持久力。 燃料电池也将助力飞行器展翅高飞。现有的无人机电池主要为锂离子电池，供电缺口较大，尤其需要研制供电时间更长、更安全可靠的供电系统。加拿大巴拉德公司为美军战术无人机研制了氢燃料电池，具有适应能力强、安全可靠、重量轻等特点，目前已经在洛克希德·马丁公司的系列产品中得到应用。美国国家航空航天局研制的使用燃料电池推进的太阳能无人机，一度创造出3.2万米的世界飞行高度纪录。目前，美国国防部正致力于使用燃料电池动力装置的长航时无人机项目，将尽快装备美军各军兵种。 早在20世纪60年代，由于载人航天器对特殊性能电池的迫切需求，美国曾研制出氢燃料电池。此后往返于太空和地球之间的“阿波罗”系列飞船，就专门安装这种体积小、容量大的供电系统。此外，美国通用汽车公司也在持续挖掘燃料电池在陆上军事应用中的潜力，已经推出使用氢燃料电池的“通用静音多功能电动平台”计划。该平台理论续航里程超过460千米，越野能力较强，还具备运送集装箱、作战方舱和医疗方舱等能力。 战场应用驶入“快车道” 随着战场军用电源系统要求的不断提升，燃料电池不仅为各类武器装备提供了强劲的供电能力、低热辐射和电磁辐射的使用环境，还具有高效、清洁、经济以及安全等优点，正逐步打开军事领域应用的大门。 现有的单兵可穿戴系统，士兵们背负的作战装备往往令人不堪重负。美国陆军目前正在尝试使用燃料电池取代传统锂离子电池，将减少约50%的负荷。美国陆军通信与电子研发和工程中心，同通用汽车公司合作，已经推出了一款用于单兵可穿戴设备的新型氢燃料电池系统。美军目前装备的军用燃料电池，尺寸与传统的一次性小型电池相同，输出的电流量却提高了1倍。韩国三星公司研发的单兵燃料电池系统，一次产生的电量高达1.8千瓦时，可满足士兵连续执行72小时任务需求。德国SFC公司研制的燃料电池系统，已经交付英国、挪威、比利时和荷兰等多国军队使用。 燃料电池系统的出现，对武器装备性能的提升也大有裨益。美军在燃料电池研发过程中遵循的“先易后难、先小后大”原则，不仅推动了燃料电池从单兵装备和野战携行电源，到无人机、无人潜航器以及作战车辆动力系统的升级，也在逐步积累技术和经验的过程中，为今后装备燃料电池武器装备性能的提升奠定了基础。野战条件下夜间作战时，对武器装备的隐蔽性要求极高，普通车辆发动机产生的热能会直接暴露于红外夜视仪中。对此，美国陆军与通用汽车公司联合研制出使用氢燃料电池驱动的轻型作战卡车，噪声水平明显降低，热能排放也非常少，极大地提高了战场生存能力。由于燃料电池反应后副产物是水，该型作战卡车还能为士兵进行战场供水。 目前，阻碍燃料电池实用化的主要问题，在于燃料电池的环境适用性、使用寿命和经济成本。近年来，尽管燃料电池的使用寿命有所提升，但绝大多数仅维持在2200小时左右，与实用化5000小时的目标寿命还有不小差距。同时，燃料电池的生产和使用成本比较高，人们试图通过使用廉价替代材料、改进制备工艺、加速批量化生产等方式，使燃料电池的军事应用走上“快车道”。
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  • 《天合元氢携新品重磅亮相上海2023 SNEC氢能展》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2023-11-02
    • 2023年11月1日-3日， SNEC H2+第六届(2023)国际氢能与燃料电池技术和装备及应用(上海)大会暨展览会在上海新国际博览中心隆重开幕。 本次展会规模约7万平米，超600家参展商同台展出，约15万专业观众亲临现场，会场吸引近百家行业媒体和大众媒体全程跟踪报道。 在同期举办的论坛上，天合元氢的副总经理卞铁铮应邀参加，就新能源 2.0 时代的光储氢一体化为主题向大家介绍了未来能源发展的方向。   他表示，光储氢一体化具有重要的意义，主要体现在以下几个方面： 可以提高能源利用效率。光储氢一体化技术能够将太阳能转化为电能，再将电能转化为氢能，最终再将氢能转化为燃料，相比传统的能源转换方式，光氢储燃一体化技术的能源转换效率更高；解决能源储存和输送问题。光氢储燃一体化技术可以将太阳能转化为氢能，并以氢气的形式进行储存和输送。氢气作为一种高效的能源储存介质，不仅能够长期储存能量，还可以通过管道输送到各个地方供应能源。因此，光氢储燃一体化技术能够解决能源储存和输送的问题，提高能源的可靠性和稳定性；促进可再生能源大规模发展。风光氢储系统被认为是未来最为可行的新型能量储存和转化的方法之一。发展风光氢储一体化可以促进可再生能源大规模发展，一方面为新能源就近消纳增添了新的手段，拓展了项目的产出品类。因此，光储氢一体化对于实现绿色能源转型和可持续发展具有重要的意义。 天擎碱性电解水制氢系列惊艳全场 本次展会尤其值得关注的是江苏天合元氢科技有限公司（以下简称“天合元氢”）在E6馆 320 的展台，蓝白相间的展台周围挤满了观展的观众。 吸引这些观众的是此次展出的天擎碱性电解水制氢系列、可再生能制氢综合应用解决方案和移动制氢站等展品。   天擎系列包括1000Nm?/h-2000Nm?/h碱性电解槽、气液分离设备和气体纯化干燥设备。据介绍，天擎碱性电解水制氢设备单槽额定产氢量为1000Nm?/h，单台产氢量最高可达2000Nm?/h。拥有安全可靠、零排放等特点，整体采用三维设计，通过优化设备布局及管口方位来方便设备操作及检修以及后期运维，保证设备运行安全。此外，产品还配备智能运维和云平台监控，可实现一键启停、无人值守。 与传统的设备相比，天擎碱性电解槽体积缩小了30%，设备成本降低了15%，从LCOH角度看，“天擎” 系列在直流电耗满载状况下可低至4.3kwh/Nm?，未来将有望达到4.0kwh/Nm?，带来更高投资收益。不仅如此，这款电解槽还具备25%-120%的宽功率波动制氢能力，可以更好地耦合新能源，有效解决弃电问题。 一体式移动制氢站亮点多多 天擎系列是天合元氢在构建一体式移动制氢站业务板块的重要组成部分。移动式（箱）制氢站具有结构紧凑、占地面积小、安装方便、机动性强等特点。可通过模块化设计实现便携运输，可根据不同需求定制移动制氢站，广泛应用于各类场景。产品为一体式撬装设计，可以实现独立控制。 天合元氢的移动制氢站不仅性能可靠，采用先进的制氢技术，能够保证氢气的质量和供应的稳定性，而且使用简单方便：移动制氢站操作简单，能够快速部署和启动，同时也方便维护和保养。一体式移动制氢站能有效解决“燃料氢”的经济性和氢储运的安全性问题。可实现站内制氢自给自足，并能为周边加氢站提供应急保障氢源，还因为无需长管拖车运输、无装卸车环节而省去运输成本，可进一步降低终端用氢成本，是一种高效、可靠的氢气供应解决方案 天合元氢还您一片碧海蓝天 经过数年快速发展，我国氢能产业积累了丰富的氢能供给经验和产业基础，已成为全球最大制氢国，年制氢产量约3300万吨，全产业链规模以上工业企业超300家。目前氢能产业政策框架日益完善、示范城市群建设呈现规模化发展之势、大型能源企业快速布局，产业发展取得了明显的进步。 虽然近年来我国氢能产业发展速度很快，但氢能领域在技术创新性和成熟度方面依然不足、成本相对较高、配置利用率较低、商业发展模式仍需健全，经济性与安全性是制约产业发展的核心因素。 天合元氢抓住氢能产业发展机遇，不断开拓创新，在考虑了水电解制氢的介质特性和客户后期使用维护的便捷性需求后，以高水平的专业知识和经验，能为氢能客户提供包括统筹设计、设备选择、制造、供应以及售后服务一整套方案。 天合元氢的产品和技术商业价值显著，有效降低客户制氢成本，是推动可持续发展事业发展的重要力量。 期待与您“相聚申城上海，共享能源盛宴”！欢迎您来上海新国际博览中心E6馆 320 ，与天合元氢一见‘氢’心！
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