氢能产业技术与发展

本书作者为氢能领域资深学者、专家，可供从事新能源及氢能行业的学者和有关单位学习使用

本书系统总结了氢能产业的主要技术路线，包括氢能的制取、氢能的储存、氢能的利用，以及氢储能新材料的应用，梳理了国内外相关产业的政策和经济信息，展望了氢能产业的未来发展趋势。
本书可供从事新能源及氢能行业的学者和有关单位学习使用，也可以供政府机构决策者、部门管理人员、科研院所的研究人员、相关院校的师生阅读、参考。

张钊，博士，中北大学，副教授，博士毕业于法国欧洲燃料电池实验室，中科院博士后。长期从事氢能技术研究工作，发表SCI论文20余篇，主持国家自然科学基金、军科委基础加强、装备预研教育部联合基金等国家和省部级项目7项，申请中国发明专利8项，出版中文专著一部、英文专著一部（章节），在储氢材料相关的国际学术会议上发表口头/邀请报告10余次，担任多个SCI期刊学术审稿人和客座编辑，研究内容涉及固态储制氢材料、氢同位素分离、新型催化剂开发及规模化制备等。师菲芬，山西工程科技职业大学，副教授，主讲课程财务管理、财务报表分析、财务共享实训、创新思维与创新方法。研究方向财务管理、企业创新管理。

第1章导论（1）
1.1能源是人类发展的基石（2）
1.2近代能源历史的发展（3）
1.3氢能时代已悄然而至（4）

第2章氢能的基本属性（7）
2.1氢能的历史（8）
2.2什么是氢能（9）
2.3氢能的特性（10）
2.4氢能助推实现零碳经济（11）
2.5氢能未来市场规模（13）
2.5.1全球市场规模（13）
2.5.2中国市场规模（15）

第3章氢能的制取技术（17）
3.1化石能源制氢（19）
3.1.1煤制氢（19）
3.1.2天然气制氢（22）
3.1.3甲醇制氢（25）
3.2工业副产氢（27）
3.2.1焦炉煤气制氢（27）
3.2.2氯碱工业制氢（29）
3.2.3合成氨驰放气制氢（30）
3.3电解水制氢（32）
3.3.1碱性水电解池（AE）（32）
3.3.2固体聚合物电解池（PEM）（37）
3.3.3固体氧化物电解池（40）
3.4其他制氢方法（41）
3.4.1氨分解制氢（41）
3.4.2催化水解制氢（43）
3.4.3生物质发酵制氢（47）
3.4.4光催化制氢（47）
3.5氢气的纯化（49）
3.5.1金属氢化物分离纯化（49）
3.5.2低温吸附纯化法（50）
3.5.3变压吸附法（50）

第4章氢能的储存技术（53）
4.1气态储存（54）
4.1.1高压气态储氢（54）
4.1.2管道输运氢气（58）
4.1.3地下岩穴储氢（61）
4.2液化储存（62）
4.3储氢材料储存（65）
4.3.1碳基储氢材料（66）
4.3.2金属有机骨架材料（69）
4.3.3储氢合金材料（74）
4.3.4金属络合物（78）
4.3.5液态有机储氢材料（81）

第5章氢能的利用技术（87）
5.1氢燃料电池（88）
5.1.1燃料电池的分类及特点（88）
5.1.2氢燃料电池的工作原理（94）
5.1.3氢燃料电池的应用（97）
5.2氢内燃机（101）
5.2.1纯氢内燃机（102）
5.2.2掺氢内燃机（104）
5.3氢冶金（106）

第6章氢储能新材料（109）
6.1固态储氢材料（110）
6.1.1稀土La-Ni系合金（AB5型）（111）
6.1.2Ti系合金（AB型、AB2性）（115）
6.1.3Mg系合金（118）
6.1.4V系合金（120）
6.2镍氢电池电极材料（121）
6.2.1镍氢电池的工作原理（122）
6.2.2电极材料研究进展（125）
6.3水解制氢材料（128）
6.3.1硼氢化钠（NaBH4）（129）
6.3.2氢化镁（MgH2）（131）
6.3.3铝粉（Al）（134）
6.4氢同位素分离材料（135）

第7章氢储能的应用场景（141）
7.1交通领域的应用（142）
7.1.1公路（142）
7.1.2铁路（144）
7.1.3航空（145）
7.1.4航运（145）
7.2工业领域（147）
7.2.1钢铁行业（147）
7.2.2化工行业（148）
7.2.3发电领域（150）
7.2.4建筑领域（151）

第8章氢能产业政策（153）
8.1海外氢能发展战略（154）
8.1.1日本构建全球“氢能社会”（154）
8.1.2美国强化全链条技术储备（155）
8.1.3欧盟以绿氢助力脱碳经济（156）
8.1.4澳大利亚将成为氢能出口大国（157）
8.1.5智利依托绿氢促进经济转型（158）
8.2中国氢能发展战略（160）
8.2.1国家层面顶层设计，方向目标明确（160）
8.2.2“以奖代补”，激发创新活力（163）
8.2.3示范城市群，奖励政策落地（164）
8.3地方政府政策密集落地（165）
8.3.1地方性氢能政策积极推出（165）
8.3.2地方氢能发展量化目标（168）
8.3.3各示范城市群支持力度加大（169）
8.3.4地方政策核心差异在资金支持（192）
8.3.5氢能产业落地加快推进（195）

第9章氢能产业经济展望（199）
9.1氢能行业股权融资持续升温（200）
9.2燃料电池仍为氢能行业热门赛道（201）
9.3氢能领域国际投资与合作不断加强（203）
9.4氢储能发展趋势及展望（204）
9.4.1氢储能在交通运输领域率先实现商业化（204）
9.4.2绿色制氢、氢燃料电池关键材料、加氢站设备国产化仍是产业热点（205）
9.4.3氢储能区域产业布局快速形成（206）

参考文献（207）