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氢能与燃料电池发展现状及展望 被引量：243
1
作者 邵志刚 衣宝廉 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第4期469-477,共9页
氢是一种洁净的二次能源载体,氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点。氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁,通过氢能与燃料电池,可以实现未来洁净能源利用变革的愿景。世界主要发达国家都非常重视氢能的发展。目前... 氢是一种洁净的二次能源载体,氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点。氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁,通过氢能与燃料电池,可以实现未来洁净能源利用变革的愿景。世界主要发达国家都非常重视氢能的发展。目前,氢能和燃料电池已在部分领域中初步实现商业化。氢能燃料电池和燃料电池车的研究和商业化发展在日本、美国和欧洲较为迅速,他们不断在氢气生产、氢气储存和氢气利用方面进行创新。在氢能和燃料电池方面,中国紧跟世界发达国家的脚步,然而国内氢能和燃料电池产业链的不完善导致电池成本较高。因此,要加强关键材料研究,实现核心材料和部件的工业化和本土化,建立生产线,尽快完成产业链。中国已经在氢能和燃料电池产业链中部署了整车、系统和电堆,但燃料电池零部件的相关公司仍然很少,尤其是基本关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空气压缩机、氢气循环泵等。虽然国内公司已经开始涉及,但与国际先进产品相比,在可靠性和耐用性方面仍然存在很大差距,大多数关键组件仍然依赖进口。此外,氢气生产和运输的高成本、加氢站等基础设施的不完善,以及技术标准、检测体系的不健全,都限制了燃料电池车的发展。我国燃料电池汽车发展路径要通过商用车带动加氢站建设,降低氢气与燃料电池成本;发展氢燃料电池汽车产业集群,促进全产业链发展。在保障措施与政策需求方面,需要加强顶层设计,全面规划氢能燃料电池发展途径;加强研发投入,确保核心技术自主可控;统筹产业布局,引导产业链协调发展;加强标准制定,支撑技术进步与产业发展。文章分析了国内外氢能产业链结构以及氢燃料电池的发展现状,从产业化和技术两方面分析了国内氢能与燃料电池的发展现状及问题,并结� 展开更多
关键词 氢能 燃料电池 产业化 发展现状
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面向高比例可再生能源消纳的电氢能源系统 被引量：95
2
作者 潘光胜 顾伟 +1 位作者 张会岩 邱玥 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期1-10,共10页
氢作为一种优质的二次能源,在能源存储和利用中具备巨大的应用潜力,并有助于解决电力系统中可再生能源的消纳问题。为了进一步提升可再生能源在一次能源消费中的占比,文中提出一种以电和氢为能源载体的新型能源承载形式——电氢能源系... 氢作为一种优质的二次能源,在能源存储和利用中具备巨大的应用潜力,并有助于解决电力系统中可再生能源的消纳问题。为了进一步提升可再生能源在一次能源消费中的占比,文中提出一种以电和氢为能源载体的新型能源承载形式——电氢能源系统。文中论述了发展电氢能源系统的意义,然后给出电氢能源系统的结构框架,并从发(制)、储、输、配、用等方面评述相关研究基础与关键技术。最后,从经济性分析、系统集成和近期实施路径3个方面对电氢能源系统进行展望。 展开更多
关键词 电氢能源系统 高比例可再生能源 储能 电制氢 燃料电池
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我国氢能发展现状与前景展望 被引量：92
3
作者 刘坚 钟财富 《中国能源》 2019年第2期32-36,共5页
氢既是重要的工业原料也是支撑未来能源系统清洁转型的重要二次能源。虽然相比电能氢能具有能源互联、易于储存、应用面广等优点,但在我国氢能的发展中也存在技术成熟度不高、产业基础薄弱、安全性有待提高等方面的现实问题。本文从我... 氢既是重要的工业原料也是支撑未来能源系统清洁转型的重要二次能源。虽然相比电能氢能具有能源互联、易于储存、应用面广等优点,但在我国氢能的发展中也存在技术成熟度不高、产业基础薄弱、安全性有待提高等方面的现实问题。本文从我国氢能生产与消费现状出发,分析了未来氢能在我国能源工业中的应用潜力,并重点对氢能生命周期环境影响和技术经济性水平进行了量化分析。研究发现,一次能源的结构显著影响氢能的环境价值。随着燃料电池成本下降,未来氢能利用的竞争力将逐步提升。特别是在重型交通领域推广氢能不仅具有较高的技术可行性和经济性,其在可再生能源为主的电力系统中也具有较高的系统应用价值。 展开更多
关键词 氢能 燃料电池 重型交通 全生命周期分析
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碳中和目标下制氢关键技术进展及发展前景综述 被引量：84
4
作者 李建林 李光辉 +1 位作者 马速良 王含 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-8,共8页
本文围绕制氢关键技术的研究进展进行综述,分析了氢能发展的背景,整理并解读了当前我国与氢能相关的政策,并调研了几项国内典型制氢项目。对氢能产业链中制氢环节应用现状及关键技术原理进行了梳理和对比,包括煤制氢、醇类制氢及电解水... 本文围绕制氢关键技术的研究进展进行综述,分析了氢能发展的背景,整理并解读了当前我国与氢能相关的政策,并调研了几项国内典型制氢项目。对氢能产业链中制氢环节应用现状及关键技术原理进行了梳理和对比,包括煤制氢、醇类制氢及电解水制氢技术的原理、电解槽结构及数学模型,并分析了由“灰氢”到“绿氢”转化的重要意义,为我国“绿氢”制取关键技术的发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 制氢技术 电解制氢 绿氢 可再生能源 电解槽 燃料电池
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中国氢能发展的思考 被引量：63
5
作者 王赓 郑津洋 +3 位作者 蒋利军 陈健 韩武林 陈霖新 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第22期105-110,共6页
氢能应用是化解电力行业电量结构性过剩的重要手段,也是改善中国环境、降低大气污染物排放的重要技术方向。氢能燃料电池车辆的规模化应用推动氢能产业逐步进入高速发展期。本文基于大量行业调研及国内外经验教训总结,从氢能制取、存储... 氢能应用是化解电力行业电量结构性过剩的重要手段,也是改善中国环境、降低大气污染物排放的重要技术方向。氢能燃料电池车辆的规模化应用推动氢能产业逐步进入高速发展期。本文基于大量行业调研及国内外经验教训总结,从氢能制取、存储、运输、安全和应用等方面,总结了中国氢能产业的发展现状,并对中国氢能产业的多元化发展提出了意见和建议。 展开更多
关键词 氢能 燃料电池 氢能基础设施 氢安全 加氢站
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制氢技术现状及展望 被引量：34
6
作者 刘少文 吴广义 《贵州化工》 2003年第5期4-9,共6页
矿物燃料制氢是主要的制氢方法 ,其中以天然气蒸汽转化制氢的成本最低。重油部分氧化和煤气化曾经是制氢的重要方法 ,由于生产成本较高其发展有所减缓。这三种制氢过程制得合成气后还要经过变换完成进一步制氢 ,最后脱除CO2 得到较纯的... 矿物燃料制氢是主要的制氢方法 ,其中以天然气蒸汽转化制氢的成本最低。重油部分氧化和煤气化曾经是制氢的重要方法 ,由于生产成本较高其发展有所减缓。这三种制氢过程制得合成气后还要经过变换完成进一步制氢 ,最后脱除CO2 得到较纯的氢气 ,过程复杂。随着燃料电池的商业化进程的日益加快 ,低成本的、不含或少含CO的制氢技术受到广泛关注 ,其中铁蒸汽法和甲烷催化裂解法制得的氢气不含CO和CO2 ,过程得到简化。显然 ,矿物燃料制氢要向大气排放大量的温室气体 ,对环境不利。水电解制氢是较理想的制氢方法 ,不产生温室气体 ,但生产成本较高。因此水电解制氢适合电力资源如水电、风能、地热能、潮汐能以及核能比较丰富的地区。其他制氢技术如热化学制氢、太阳能制氢、生物质制氢以及等离子体制氢也在开发之中 。 展开更多
关键词 制氢技术 矿物燃料 氢气 燃料电池 天然气蒸汽 转化 制氢
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“双碳”目标下我国氢能政策分析与思考 被引量：52
7
作者 何青 孟照鑫 +1 位作者 沈轶 胡华为 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期27-36,共10页
氢能是最具发展潜力的二次清洁能源。本文从国家和地市两方面阐述了我国氢能发展政策,分析了我国氢能产业存在的不足并对未来氢能发展提出建议。研究表明:在我国大量扶持政策及财政补贴激励下,京津冀、珠三角和长三角地区已初步建成制... 氢能是最具发展潜力的二次清洁能源。本文从国家和地市两方面阐述了我国氢能发展政策,分析了我国氢能产业存在的不足并对未来氢能发展提出建议。研究表明:在我国大量扶持政策及财政补贴激励下,京津冀、珠三角和长三角地区已初步建成制氢、燃料电池、氢能汽车、加氢站等全方位布局的氢能产业链;我国在氢能顶层规划、氢能关键部件及核心技术等方面尚处于初级发展阶段;未来我国应加强氢能发展战略引导、氢能核心技术攻关,积极开展绿氢应用示范并拓宽氢能应用市场。 展开更多
关键词 氢能 政策分析 碳达峰碳中和 燃料电池 加氢站 制氢储氢
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燃料电池研究进展及发展探析 被引量：37
8
作者 刘洁 王菊香 +1 位作者 邢志娜 李伟 《节能技术》 CAS 2010年第4期364-368,共5页
燃料电池是一种清洁、高效的能源利用方式。发展燃料电池对于改善环境,实施能源可持续发展具有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及优点,详细阐述了目前燃料电池的应用和研究进展。指出随着电池材料的发展、制备技术的提高... 燃料电池是一种清洁、高效的能源利用方式。发展燃料电池对于改善环境,实施能源可持续发展具有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及优点,详细阐述了目前燃料电池的应用和研究进展。指出随着电池材料的发展、制备技术的提高及生产成本的降低,燃料电池具有广阔的市场前景。 展开更多
关键词 燃料电池 固体氧化物 氢燃料 商业化
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中国氢能发展战略思考 被引量：21
9
作者 毛宗强 刘志华 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期150-152,共3页
提出了氢能发展战略的观点 ,指出了燃料电池在氢能发展中的重要作用 ,并提出了技术发展、项目示范、环境、安全以及国际合作等方面的初步建议。在指出氢能发展中技术因素的同时 ,重点强调了氢能发展中非技术因素的作用 ,引起政府有关部... 提出了氢能发展战略的观点 ,指出了燃料电池在氢能发展中的重要作用 ,并提出了技术发展、项目示范、环境、安全以及国际合作等方面的初步建议。在指出氢能发展中技术因素的同时 ,重点强调了氢能发展中非技术因素的作用 ,引起政府有关部门、产业界以及研究机构对于这一问题的重视 。 展开更多
关键词 中国 氢能 发展战略 燃料电池
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车用燃料电池耐久性研究 被引量：38
10
作者 王诚 王树博 +3 位作者 张剑波 李建秋 王建龙 欧阳明高 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期424-435,共12页
经过世界范围内近十年的持续研发,车用燃料电池在能量效率、体积与质量功率密度、低温启动等功能特性方面已经取得了突破性进展,新一轮的燃料电池汽车产业化浪潮正在迫近。然而,燃料电池的耐久性仍没达到商业化目标,且耐久性问题涉及面... 经过世界范围内近十年的持续研发,车用燃料电池在能量效率、体积与质量功率密度、低温启动等功能特性方面已经取得了突破性进展,新一轮的燃料电池汽车产业化浪潮正在迫近。然而,燃料电池的耐久性仍没达到商业化目标,且耐久性问题涉及面广、挑战大,成为当前燃料电池汽车产业化的主要棘手问题,构成了车用燃料电池在车辆技术方面产业化的最后障碍。车用燃料电池的耐久性已经引起了世界各国研究人员的广泛关注,本文归纳分析了车用燃料电池催化剂及其载体、质子交换膜及电极离子导体、气体扩散层、金属双极板等关键材料及部件的性能衰减机制,以及梳理了应对性能衰减的新材料、新技术与系统控制策略等耐久性最新研究进展,最后对车用燃料电池失效机制及其缓解研究提出了新的方向,以期对认识和提升燃料电池耐久性具有指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 氢能 电动汽车 燃料电池 耐久性 失效 缓解策略
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新能源制氢技术发展现状及前景分析 被引量：37
11
作者 黄格省 阎捷 +2 位作者 师晓玉 卢红 鲜楠莹 《石化技术与应用》 CAS 2019年第5期289-296,共8页
介绍了化学链制氢、生物质制氢、利用弃风/弃光电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新型清洁能源制氢技术的研究与应用现状,对各种制氢技术的产业发展前景进行了分析。在氢燃料电池汽车产业发展过程中,化石原料制氢(包括工业副产氢气... 介绍了化学链制氢、生物质制氢、利用弃风/弃光电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新型清洁能源制氢技术的研究与应用现状,对各种制氢技术的产业发展前景进行了分析。在氢燃料电池汽车产业发展过程中,化石原料制氢(包括工业副产氢气及化合物热分解制氢)仍将是制氢技术中的主流工艺路线,而生物质制氢、“绿电”电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新能源制氢是化石原料制氢的重要补充,未来的氢气生产将呈现化石原料路线和可再生原料路线优势互补、多元化并存发展的格局。为推动新型清洁制氢技术的快速发展,建议我国政府应从国家层面持续做好顶层设计,对新能源制氢产业化项目给予产业政策扶持;国内科研院所应加强与企业的技术研发合作,加大开发绿色、低碳、低成本制氢技术,推动制氢技术进步和氢燃料电池汽车产业快速成长。 展开更多
关键词 氢气 化学链 生物质 电解水 风能 太阳能 燃料电池 发展前景
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氢能的研究进展 被引量：34
12
作者 张轲 刘述丽 +4 位作者 刘明明 张洪波 鲁捷 曹中秋 张辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期116-119,共4页
随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点。综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢... 随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点。综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢能利用5个技术领域的最新研究进展,旨在明确这些技术领域研究中的关键问题及主要研究方向。 展开更多
关键词 氢能 制氢 储氢 输氢 燃料电池
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氢能储运技术现状及其在电力系统中的典型应用 被引量：34
13
作者 李建林 李光辉 +1 位作者 马速良 宋洁 《现代电力》 北大核心 2021年第5期535-545,共11页
氢能是21世纪最具发展潜力的能源之一,氢能的利用发展不仅可以解决可再生电力能源消纳和储存的问题,还可助力保障国家能源安全和推动碳中和目标的实现。由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储运及应用技术是氢能... 氢能是21世纪最具发展潜力的能源之一,氢能的利用发展不仅可以解决可再生电力能源消纳和储存的问题,还可助力保障国家能源安全和推动碳中和目标的实现。由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储运及应用技术是氢能产业大规模发展的关键。针对氢能储运关键技术现状在电力工业中的应用,介绍了氢能利用发展的背景及意义,整理并解读了我国氢储运及电力应用的相关政策,梳理并对比了现有主流氢能储运技术,其中包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运、金属氢化物储运的原理及经济性分析,分析氢能的电力应用,包括氢燃料电池发电及氢燃气轮机发电技术。对我国氢能储运技术及氢能发电技术的安全高效发展提出了4条建议,为我国氢能产业布局及降低氢能全生命周期应用成本提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 氢能 氢气储运 氢能发电 氢燃料 燃料电池 燃气轮机
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无限的氢能——未来的能源 被引量：29
14
作者 毛宗强 《自然杂志》 北大核心 2006年第1期14-18,共5页
由于目前日益加重的能源消耗、环境恶化和经济发展的压力,氢作为二次能源,愈来愈受到人们的重视,人们正在试验使用氢能给工厂和家庭供电、供热,驱动汽车、船舶、摩托车、自行车。本文对氢能的利用以及发展前景作了较为详尽的阐述。
关键词 氢 能源 燃料电池
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氢燃料内燃机技术现状与发展展望 被引量：31
15
作者 刘福水 郝利君 Heitz Peter Berg 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期621-625,共5页
介绍了氢气及氢燃料内燃机的特点及氢燃料内燃机的技术现状。通过对比分析指出氢燃料内燃机既可以采用清洁可再生能源,又可以充分利用现有的庞大工业体系,是实现氢气经济的现实途径。
关键词 氢燃料 内燃机 技术现状 发展趋势 可再生能源
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混氢天然气输氢技术研究进展 被引量：32
16
作者 周承商 黄通文 +1 位作者 刘煌 刘咏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期31-43,共13页
混氢天然气输氢技术是近年发达国家提出的氢气输送新方案。该技术利用现有的天然气管道设施,避免庞大的输氢管网建设投资,可望解决氢气规模化运输的难题。本文对混氢天然气技术的概念及其特点和关键技术问题进行介绍,并对相关技术包括... 混氢天然气输氢技术是近年发达国家提出的氢气输送新方案。该技术利用现有的天然气管道设施,避免庞大的输氢管网建设投资,可望解决氢气规模化运输的难题。本文对混氢天然气技术的概念及其特点和关键技术问题进行介绍,并对相关技术包括氢气制备、管道改造、氢气分离、混氢天然气的使用进行综述。最后,对混氢天然气输氢的前景进行展望,并总结混氢天然气输氢需要解决的相关问题。 展开更多
关键词 混氢天然气 制氢技术 管道运输 氢气分离 燃料电池
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计及电转氢和燃料电池的电热微网日前经济协调调度模型 被引量：32
17
作者 蔡钦钦 肖宇 朱永强 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期107-112,161,共7页
随着微能源网中风电与光伏占比不断提高,发展多元化的储能技术将会缓解因风光能源波动给能量调度带来的压力。为此,提出将电转氢(P2H)与燃料电池(FC)相结合,作为电热微网的灵活性资源,参与微网的能量调度。在此背景下,构建了包含风电、... 随着微能源网中风电与光伏占比不断提高,发展多元化的储能技术将会缓解因风光能源波动给能量调度带来的压力。为此,提出将电转氢(P2H)与燃料电池(FC)相结合,作为电热微网的灵活性资源,参与微网的能量调度。在此背景下,构建了包含风电、光伏、P2H、FC、燃气轮机、电锅炉的电热微网日前经济协调调度模型,以微网日运行成本最低为目标函数,综合考虑各设备的出力约束条件,分别分析了P2H与FC在离网运行和并网运行2种模式下对调度所起的作用。采用CPLEX求解器对模型进行求解,算例分析结果验证了所建调度模型的合理性。 展开更多
关键词 电转氢 燃料电池 电热微网 日前调度 协调调度
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我国氢能产业发展现状及展望 被引量：30
18
作者 殷伊琳 《化学工业与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期78-83,共6页
作为未来绿色可持续发展的新型能源,氢能在全球范围内已经得到了很广泛的应用,并且作为各国能源转型的重要角色纳入到国家整体发展战略当中。阐述了氢能产业上、中、下游的整体形势,及其在燃料电池领域的应用情况,总结了目前一些发达国... 作为未来绿色可持续发展的新型能源,氢能在全球范围内已经得到了很广泛的应用,并且作为各国能源转型的重要角色纳入到国家整体发展战略当中。阐述了氢能产业上、中、下游的整体形势,及其在燃料电池领域的应用情况,总结了目前一些发达国家氢能产业发展情况,针对我国目前情况下未来氢能的发展提出展望。 展开更多
关键词 氢能产业 产业化 制氢 储运 加氢站 燃料电池
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餐厨垃圾能源化研究进展 被引量：29
19
作者 张强 稽冶 冀伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期558-562,574,共6页
餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余,是城市生活垃圾的重要组成部分。以餐厨垃圾为原料进行能源生产,既可以获得清洁能源,又能减少污染物排放,是目前研究的热点。本文综述了餐厨垃圾目前处理现状以及能源化的研... 餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余,是城市生活垃圾的重要组成部分。以餐厨垃圾为原料进行能源生产,既可以获得清洁能源,又能减少污染物排放,是目前研究的热点。本文综述了餐厨垃圾目前处理现状以及能源化的研究进展。主要介绍了利用餐厨垃圾生产生物柴油、甲烷、氢气以及燃料酒精的进展情况。指出制定完善的相关政策法规,加快实施餐厨垃圾分类收集,多种资源化方式结合,开发先进工艺及成套设备是未来餐厨垃圾能源化发展的关键。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 甲烷 氢气 生物柴油 燃料酒精
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氢能与燃料电池关键科学技术:挑战与前景 被引量：29
20
作者 朱明原 刘文博 +4 位作者 刘杨 齐财 李瑛 李文献 张久俊 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期411-443,共33页
氢能是可持续的二次清洁能源,产业链主要包括氢气的制取、储存、运输和应用等环节.燃料电池是氢能利用的主要方式,处于产业链的核心地位.以氢能产业链为主线,围绕氢能燃料电池产业化进展,对制氢、储氢、加氢站、氢能燃料电池电堆及关键... 氢能是可持续的二次清洁能源,产业链主要包括氢气的制取、储存、运输和应用等环节.燃料电池是氢能利用的主要方式,处于产业链的核心地位.以氢能产业链为主线,围绕氢能燃料电池产业化进展,对制氢、储氢、加氢站、氢能燃料电池电堆及关键材料,以及车用燃料电池系统关键部件的技术特征、产业化进展、发展现状及存在的挑战进行了概述,尤其对中国燃料电池产业链的发展现状进行了重点介绍.为了加速氢能与燃料电池真正意义上的产业化,还提出了几点需要克服挑战的研发方向. 展开更多
关键词 氢能 燃料电池 产业链
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