我國(guó)燃料電池基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入加速期，為燃料電池汽車商業(yè)化做好充分準(zhǔn)備。加氫基礎(chǔ)設(shè)施是燃料電池發(fā)展的重要保障，氫氣的低成本輸運(yùn)也是需要重點(diǎn)攻克的難題，適合燃料電池汽車的高純度氫氣來源也是重要問題。

本文將主要介紹燃料電池的必要材料氫氣的制取過程，并分析對(duì)比不同方法之間的優(yōu)劣性。​

思考的問題：

1、工業(yè)制氫的方法有哪些，他們的原理分別是什么？

2、每種方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？最優(yōu)適應(yīng)情形是如何的？

重要結(jié)論

工業(yè)制氫包括很多種方法，但都存在著各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。綜合目前工業(yè)制氫方式的優(yōu)劣勢(shì)及成本考慮，如果用氫裝置附近有豐富的焦?fàn)t氣資源，焦?fàn)t氣制氫技術(shù)是首選的工藝技術(shù)方案。我國(guó)目前燃料電池車用氫氣的實(shí)踐，焦?fàn)t氣制氫技術(shù)同樣是首選。但焦?fàn)t氣制氫嚴(yán)重收到焦?fàn)t氣資源的限制。在未來能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中，焦?fàn)t氣產(chǎn)量下降，氫氣需求猛增，屆時(shí)焦?fàn)t氣制氫將難以繼續(xù)使用。因此，目前工業(yè)制氫尚無最佳方案，仍然有待研發(fā)。

1、工業(yè)制氫方法眾多

氫氣不僅是重要的工業(yè)原料和還原劑，也是燃料電池的必要燃料。隨著燃料電池的推廣和普及，燃料電池汽車進(jìn)入成熟市場(chǎng)，氫的消耗量也會(huì)以驚人的速度增加。

目前工業(yè)制氫主要有幾種方法：

一是采用化石燃料制取氫氣；

二是從化工副產(chǎn)物中提取氫氣；

三是采用采用來自生物的甲醇甲烷制取氫氣，

四是利用太陽能、風(fēng)能等自然能量進(jìn)行水的電解。

1.1  化石燃料制氫

化石燃料制氫是傳統(tǒng)的制氫方法，也是制氫的老工藝，但仍然離不開對(duì)化石燃料的依賴，并且會(huì)排出二氧化碳等溫室氣體，導(dǎo)致燃料電池環(huán)保價(jià)值降低。一般用于制氫的化石燃料是天然氣。天然氣制氫的過程是：在一定的壓力和一定的高溫及催化劑作用下，天然氣中烷烴和水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過沸鍋換熱、進(jìn)人變換爐使C0變換成H2和CO2。再經(jīng)過換熱、冷凝、汽水分離,通過程序控制將氣體依序通過裝有3種特定吸附劑的吸附塔，由變壓吸附（PSA）升壓吸附N2、CO、CH4、CO2，提取產(chǎn)品氫氣。

1.2  工業(yè)副產(chǎn)物制氫

焦?fàn)t氣制氫技術(shù)是采用變壓吸附的工藝，從煉焦行業(yè)副產(chǎn)的焦?fàn)t氣中提取純氫。其基本原理是利用固體吸附劑對(duì)氣體的吸附具有選擇性，以及氣體在吸附劑上的吸附量隨其分壓的降低而減少的特性，實(shí)現(xiàn)氣體混合物的分離和吸附劑的再生，達(dá)到提純制氫的目的。