基于固态储氢的氢能动力系统

联系合作
绿色低碳(碳中和)产业
绿色能源与节能环保
前沿新材料
成果单位: 华北电力大学
合作方式: 技术转让
所处阶段: 其他
关键词: 氢能电动车5G基站船舶重卡固态储氢动力学传热规律燃料电池
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该成果得分:0

核心问题

基于固态储氢的氢能动力系统主要解决的是氢能源储存与应用的痛点问题。传统的高压气态储氢和低温液态储氢方式存在体积储氢密度有限、能耗高、安全性不足等问题,限制了氢能的大规模实用化。特别是在氢能电动车、5G基站、船舶、重卡等领域,需要一种更安全、高效、高密度的储氢方案,以实现氢能的广泛应用。

解决方案

该成果通过开发高性能固态储氢材料,利用储放氢过程的动力学及传热规律,设计并制造了高效的固态储氢装置。该装置不仅体积储氢密度大,能耗低,而且安全性好,有效解决了传统储氢方式的不足。同时,将固态储氢装置与燃料电池系统相结合,集成了高效灵活的燃料电池动力系统,实现了氢能的高效转化和利用。

竞争优势

基于固态储氢的氢能动力系统具有显著的竞争优势。首先,其体积储氢密度大,使得氢能储存更加高效,延长了氢能电动车等设备的续航里程。其次,能耗低,提高了氢能利用的经济性。再者,安全性好,降低了氢能应用的风险。此外,该系统具有广泛的适用性,可以应用于氢能电动车、5G基站、船舶、重卡等多个领域,具有广阔的市场前景和显著的环保效益。该成果属于原始创新,为氢能的大规模实用化提供了有力的技术支撑。

成果公开日期

20240902

所属产业领域

电力、热力、燃气及水生产和供应业

转化现有基础

  1. 研发了低压高密度的固态储氢装置,避免上氢能储运过程中高压储存,降低了能耗,提高了安全性和灵活性;
  2. 集成了固态储氢和燃料电池的动力系统,该系统灵活可靠,可以广泛应用于工业、军事和日常生活中。

转化合作需求

寻找应用场景和示范项目

转化意向范围

仅限国内转让

转化预期效益

可以应用于需要电驱动的所有场合,市场规模很大,可以应用于但不限于以下场景:1. 氢能电单车;2. 景区旅游观光车;3.氢能重卡;4. 港口、机场民航特种车辆;5. 无人机,无人艇;6. 5G基站和备用电源等。 本项目产品可以广泛应用在氢能船舶、氢能城市共享电单车、氢能重型卡车、港口机场特种车辆、无人机、5G基站、加氢站、军工等领域。相关组织机构预计,到2025年电动船舶市场渗透率将达到20%,对应的市场规模将达到550亿元,2030年市场将达5000亿以上规模;共享电单车到2025年市场规模预计将达200亿;港口机场特种车辆市场规模将达120亿;氢能无人机150亿;加氢站到2050年也将达千亿级市场规模。固态储氢燃料电池一体化装置在公共交通应用占比将达到50%以上,市场规模达万亿,其作为低温电池,在千亿规模的军工市场将会大大发挥其优势,并在无人机、陆军单兵作战装备、边防应急备用电源、水上无人艇、潜航器领域逐步得到应用。项目的市场前景广阔。 未来,随着光伏绿色制氢快速发展,制氢和加氢站建设将加快,氢气来源和成本将会得到大幅改善,有助于氢能的市场化应用,会为本项目实施带来推动作用。

项目课题来源

北京市昌平区人民政府

摘要

氢能源是实现我国的双碳目标的重要途径,安全高效的氢能的储存是实现氢能的大规模实用化的关键。和目前常用的高压气态储氢,低温液态储氢等相比,固态储氢具有体积储氢密度大,能耗低,安全性好,有着广阔的应用前景。我们开发了高性能固态储氢,并且利用储放氢过程的动力学及传热规律,开发了高效的固态储氢装置,并与燃料电池系统相结合,集成了高效灵活的燃料电池动力系统。该系统可以广泛的应用于氢能电动车,5G基站,船舶,重卡等领域,具有广阔的应用前景。

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