音像氢与燃料电池(原书第2版)[德]约翰内斯·勒,[德]约亨·莱曼

序第2版前言译者的话章作为战略二次能量载体的氢11.1框架条件11.2氢和能源产业31.2.1氢的质31.2.2氢的生产41..由化石能量载体和生物质制氢41.2.4通过热能分解水61.2.5通过电能（电解）分解水61.2.6通过阳光分解水（光催化）81.3氢的运输和存储81.3.1气态或液态氢的运输81.3.2通过管道进行氢分配91.3.3盐穴中氢的存储91.4氢作为化学原材料的应用和在能量转换技术中的应用101.4.1氨的生产111.4.2石化行业中的氢111.4.3氢和燃料电池111.4.4氢作为汽车燃料121.4.5氢作为飞机燃料131.4.6氢作为CCS电厂的中间产品131.4.7钢铁生产工业中的氢131.4.8氢作为甲烷和甲醇生产的原材料141.5氢经济：竞争对手和可能的整合141.5.1氢和交通运输151.5.2氢和核聚变：从另一个角度审视161.6总结和展望16参考文献17第2章氢在电力系统大规模储能中的作用182.1引言182.2研究主题19.大规模存储技术19..1抽水蓄能电站（PSW）20..2非绝热压缩空气储能电站（CAES）20..绝热压缩空气储能电站（AA-CAES）20..4氢存储系统20..5甲烷存储系统212.4模型描述212.5研究场景的描述222.5.1一般的数据基础和设222.5.2分析的说明2.结果242.6.1基本场景242.6.2分析252.6.3氢应用的季节和电力结构272.7结论和总结29参考文献30第3章氢的应用安全3.1概述3.2氢的危险特3.2.1易燃333.2.2小的分子343..低温43.2.4353.3防爆353.3.1区域363.3.2一次防爆363.3.3二次防爆373.3.4结构防爆373.3.5法律方面的框架条件383.4存储383.4.1压缩气体393.4.2低温液体393.4.3熔融物403.4.4超临界流体403.4.5地下存储403.4.6化合物413.4.7法律上的框架条件413.5运输4.5.1管道4.5.2道路4.5.3交通路线433.5.4法律上的框架条件43参考文献43第4章移动式应用444.1可持续的移动444.2动力总成的电气化504.3对燃料电池汽车和燃料电池动力总成的要求534.3.1技术要求544.3.2要求/法规544.3.3车辆制造商的内部要求544.4燃料电池动力总成的技术实施554.4.1乘用车的具体特点554.4.2货车的具体特点564.4.3客车的具体特点564.5燃料电池驱动的主要系统594.5.1燃料电池堆594.5.2燃料电池系统614.5.3高压（HV）架构634.5.4运营管理挑战：效率和冷启动644.6移动式应用的氢存储系统674.6.1压力存储设施674.6.2液态氢的存储714.6.3氢化物714.6.4方案734.7移动式应用中燃料电池技术的历史744.7.1货车和乘用车744.7.2城市公交车774.7.3移动式应用814.8展望83参考文献85第5章氢和燃料电池在航空中的移动式应用885.1引言885.2氢作为主要动力885.3商用飞机上燃料电池的功能905.4燃料电池在飞机上作为“小型”应急发电装置955.5商用飞机在机场的电动滑行955.6小型飞机中的燃料电池965.7机中的燃料电池975.8总结100参考文献101第6章住宅能量供应中的燃料电池1046.1热电联产1046.2为什么仍然是燃料电池1066.3基于天然气的燃料电池加热装置1096.4住宅燃电池加热装置的集成1136.5使用可能源的燃料电池加热装置1156.6燃料电池加热装置的现状和展望117参考文献117第7章备用电源1187.1意义和应用领域1187.2技术状态1187.2.1USV系统1197.2.2应急电源系统（NEA）1207.3采用燃料电池的备用电源1217.3.1重要要求和合适的燃料电池类型1.3.2合适的燃料电池系统的设计特征1247.4技术比较124第8章与安全相关的应用1278.1燃料电池和防火1278.2减氧概述1288.2.1材料的保护1298.2.2人员的逗留1308..保护区1308.3燃料电池的新应用1318.4结论132参考文献133第9章便携式燃料电池1349.1引言1349.2技术状态1349.2.1氢系统1349.2.2直接甲醇燃料电池1359..带前置重整器的燃料电池系统1379.2.4小功率的固体氧化物燃料电池1379.3储氢设施1389.4微型燃料电池138参考文献1390章常规、低碳、绿色的氢的工业化生产和应用14110.1引言14110.2氢作为工业原材料14210.2.1按行业划分的全球应用情况14210.2.2工业应用14210.3氢的生产14310.3.1利用化石资源的传统生产14310.3.2来自化石资源的低碳生产14610.3.3可（绿色）氢的生产14710.3.4氢的温室气体强度的检测系统14810.4氢的运输和分配14810.5工业上低碳制氢的应用14910.5.1低碳和绿色氢的主要应用方式的比较14910.5.2在工业中低碳制氢应用的机遇和障碍15110.6采取行动的必要152参考文献1531章电解方法15511.1引言15511.2物理化学基础15711.3碱电解16011.4PEM电解16211.5高温电解16311.6技术现状16511.6.1碱电解概貌16511.6.2PEM电解概貌16611.7当今应用示例16711.7.1从电力到气体（Power-to-Gas）16711.7.2加注站16811.8展望168参考文献1692章大型电解系统的发展：需求和方法17212.1引言17212.2为什么需要大型电解系统以及“大型”是什么意思1721.大型电解系统的开发必须吸收领域的哪些经验17512.4为大型电解系统设计哪些安全方案17912.5这些大型电解系统的持续运行需要哪些服务18012.6展望182参考文献1833章在基于可能源的供应系统提氢的成本18413.1引言18413.2在互补的供应系统中的电力和氢18513.3氢的生产18613.4氢的运输和分配18813.5将氢与可能源整合到能源系统中18913.6总结193参考文献1954章聚合物电解质膜燃料电池（PEFC）的现状和观点19714.1摘要19714.2引言19714.3聚合物电解质膜燃料电池的总体设计20114.3.1膜电极组件（MEA）20214.3.2聚合物电解质膜20314.3.3催化剂20514.3.4催化剂层20814.3.5气体扩散层（GDL）21214.4双极板21414.4.1双极板的功能和特21514.4.2金属双极板与石墨复合双极板的比较21914.5密封件22014.6电堆集成22214.7对电堆成本的考虑22514.8与燃料电池技术的区别22814.8.1碱燃料电池（AFC）22914.8.2磷酸燃料电池（PAFC）和高温聚合物电解质膜燃料电池（PEFC）014.8.3熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）014.8.4氧化物陶瓷燃料电池（SOFC）1参考文献15章盐穴储氢15.1引言15.2盐穴储能的历史15.3盐穴储氢技术15.4氢洞穴在能源转型实施中的作用15.5德国盐穴中氢的存储潜力24115.6展望242参考文献2426章氢从电力到X（Power-to-X）的关键元素24416.1引言24416.2从电力到氢24516.2.1电力供应24616.2.2电解24716..储氢设施24916.2.4PtH2装置方案25016.3从电力到甲烷25116.3.1高温电解25316.3.2甲烷化25316.3.3CO2供给25416.4从电力到液体25716.4.1PtL的生产25716.4.2案例研究：喷气燃料25916.4.3PtL作为燃料是有意义的还是无稽之谈25916.5PtX燃料比较26016.5.1PtX组件的技术成熟度等级26016.5.2“从油井到油箱”（well-to-tank）的PtX生产效率26116.5.3案例分析：乘用车“从油井到车轮”26216.6氢的系统观点26716.6.1以交通运输的电力需求为例，从电力系统角度看可电力（EE）与PtX的集成26816.6.2PtH2作为部门耦合的关键组件26816.6.3案例研究：炼油厂中的氢27016.7总结和展望271参考文献273

本书由德国氢能与燃料电池协会组织编写，内容包括作为战略二次能量载体的氢，氢在电力系统大规模储能中的作用，氢的应用安全，移动式应用，氢和燃料电池在航空中的移动式应用，住宅能量供应中的燃料电池，备用电源，与安全相关的应用，便携式燃料电池，常规、低碳、绿色的氢的工业化生产和应用，电解方法，大型电解系统的发展：需求和方法，在基于可能源的供应系统提氢的成本，聚合物电解质膜燃料电池（PEFC）的现状和观点，盐穴储氢，氢从电力到X（Power-to-X）的关键元素。本书适合氢能与燃料电池行业的从业人员阅读使用，也适合高等院校能源相关专业的师生阅读参考。

精装，印刷精美德国氢能与燃料电池协会组织，德国氢能与燃料电池理论与应用的总结体现了“能源转型”而非仅仅局限于“电力转型”的理念