氢气储存和输运

第1章绪论/1
1.1氢与氢经济/1
1.2氢的物理和化学性质/3
1.2.1氢的物理性质/3
1.2.2氢的化学性质/3
1.2.3氢的安全性/5
1.3氢能的关键技术/6
1.3.1氢的制取技术/6
1.3.2氢的储存和运输技术/14
1.3.3氢的应用技术/17
1.4氢气储运的问题与发展趋势/20
参考文献/21

第2章氢气的高压储存/23
2.1氢气高压储存原理/23
2.2氢气高压储存的关键技术/24
2.2.1高压氢气的压缩方式/24
2.2.2高压氢气的储存/27
2.3氢气高压储存应用前景/32
2.3.1运输用大型高压储氢容器/32
2.3.2加氢站用大型高压储氢容器/34
2.3.3燃料电池车用高压储氢罐/34
2.4小结/35
参考文献/35

第3章氢气液化储存/36
3.1氢气液化原理/36
3.1.1几个重要的术语/36
3.1.2氢的液化方法/39
3.2氢气液化储存关键技术/40
3.2.1氢气液化技术/40
3.2.2液氢存储技术/41
3.3氢气液化储存应用前景/46
3.3.1液氢在航空领域的应用/46
3.3.2液氢在航天领域的应用/47
3.3.3液氢在汽车领域的应用/48
3.3.4液氢在其他领域的应用/50
3.4小结与展望/51
参考文献/51

第4章材料吸附储氢/52
4.1碳材料储氢/52
4.1.1活性炭吸附储氢/52
4.1.2碳纤维吸附储氢/53
4.1.3碳纳米管吸附储氢/55
4.1.4其他碳基储氢材料/57
4.2金属-有机骨架材料储氢/58
4.2.1金属-有机骨架材料的结构特点/58
4.2.2金属-有机骨架材料的储氢性能/59
4.3沸石类材料储氢/61
4.4材料物理吸附储氢应用前景/63
参考文献/63

第5章金属氢化物储氢/68
5.1概述/68
5.1.1金属氢化物储氢的概念/68
5.1.2金属氢化物储氢的热力学原理/69
5.1.3金属氢化物储氢的动力学过程/71
5.1.4金属氢化物储氢性能的评价/71
5.2金属单质储氢/73
5.2.1金属镁储氢/73
5.2.2金属钛储氢/74
5.2.3金属钒储氢/74
5.3合金储氢/75
5.3.1A2B型储氢合金/76
5.3.2AB型储氢合金/80
5.3.3AB2型储氢合金/82
5.3.4AB5型储氢合金/85
5.3.5BCC型储氢合金/88
5.3.6La-Mg-Ni系超晶格储氢合金/90
5.4金属氢化物储氢应用前景/93
参考文献/94

第6章复杂氢化物储氢/99
6.1引言/99
6.2铝氢化物储氢材料/99
6.2.1铝氢化物的合成与晶体结构/100
6.2.2铝氢化物的物化性质与吸/放氢机制/102
6.2.3催化掺杂铝氢化物/105
6.2.4纳米铝氢化物/111
6.3硼氢化物储氢材料/117
6.3.1硼氢化物的合成与晶体结构/118
6.3.2硼氢化物的物化性质和吸/放氢机制/121
6.3.3离子替代硼氢化物/122
6.3.4硼氢化物反应失稳体系/125
6.3.5纳米硼氢化物/126
6.4金属氨基化合物储氢材料/129
6.4.1金属氨基化合物的制备/130
6.4.2金属氨基化合物的典型晶体结构/131
6.4.3复合反应机理/135
6.4.4复合储氢性能/137
6.5小结与展望/144
参考文献/144

第7章储氢与产氢一体化/161
7.1NaBH4体系水解制氢/161
7.1.1NaBH4体系水解制氢原理/162
7.1.2NaBH4体系水解制氢关键技术/168
7.2Mg/MgH2水解制氢/177
7.2.1Mg/MgH2水解制氢原理/177
7.2.2Mg/MgH2水解制氢关键技术/177
7.3金属铝水解制氢/187
7.3.1金属铝水解制氢原理/187
7.3.2金属铝水解制氢关键技术/187
7.4其他化学制氢体系/194
7.5水解制氢装置/195
7.5.1NaBH4可控水解制氢装置/195
7.5.2Al-H2O可控水解制氢装置/196
7.6储氢与产氢一体化技术应用前景/197
参考文献/198

第8章氢气车船运输/206
8.1氢气车船运输方法/207
8.1.1气态氢的拖车运输/207
8.1.2液态氢的车辆运输/209
8.1.3液态氢的船舶运输/209
8.1.4液氨的运输/210
8.1.5有机液态氢化物的运输/211
8.1.6固态氢的运输/212
8.2氢气车船运输关键技术/212
8.2.1高压氢气车船运输的关键技术/212
8.2.2液态氢车船运输的关键技术/213
8.2.3液氨车船运输的关键问题/214
8.2.4有机液态氢化物车船运输的关键问题/215
8.3小结与展望/216
参考文献/218

第9章氢气管网输送/220
9.1氢气管网输送方法/220
9.1.1纯氢气的管网输送/220
9.1.2氢-天然气混合气的管网输送/222
9.2氢气管网输送关键技术/223
9.2.1输氢用钢制管道和氢脆/224
9.2.2氢气的泄漏和全程监测/231
9.2.3氢气压缩/233
9.3氢气管网输送的经济性/234
9.4小结与展望/234
参考文献/234

第10章氢气储运测评方法/237
10.1氢气纯度的检测方法/237
10.1.1低纯度氢气（纯度小于99.99%）的分析方法/237
10.1.2高纯度氢气（纯度高于99.99%）的分析方法/238
10.2材料吸放氢性能检测/240
10.2.1体积法/240
10.2.2热脱附谱/241
10.2.3热重法/241
10.2.4电化学法/241
10.3氢气中颗粒物的检测法/241
10.3.1重量法/242
10.3.2β射线吸收法/242
10.3.3微量振荡天平法/242
10.3.4光散射法/242
10.4氢气瓶检测/242
10.4.1铝内胆的检测方法/243
10.4.2气瓶的检测方法/243
10.5氢气输送管道检测/245
10.5.1金属材料与氢环境相容性试验方法/245
10.5.2金属材料氢脆敏感度试验方法/246
10.6相关的其他检测/247
10.6.1氢气泄漏检测的方法/247
10.6.2氢燃料电池车中氢系统的安全监控/247
10.7小结与展望/248
参考文献/248

第11章氢的典型应用案例/250
11.1燃料电池车辆/250
11.1.1燃料电池乘用车/250
11.1.2燃料电池城市客车/252
11.1.3燃料电池叉车/253
11.2固定式燃料电池发电/254
11.2.1移动通信基站用燃料电池发电/254
11.2.2家庭用燃料电池发电/255
11.2.3其他用途固定式燃料电池发电/257
11.3移动式燃料电池电源/257
11.3.1基于水解制氢的燃料电池充电宝/257
11.3.2基于可逆气固储氢的燃料电池充电宝/258
11.4电解水储能/259
11.5氢内燃机/261
11.6燃料电池电动船舶/264
11.6.1潜艇/264
11.6.2民用燃料电池船舶/266
11.7加氢站/267
11.7.1加氢站的工艺流程/267
11.7.2加氢站的建设数量及规划/268
11.7.3加氢站建设的技术路线/269
11.7.4小结与展望/271
11.8金属氢化物氢压缩机/272
11.8.1金属氢化物氢压缩机的工作原理/272
11.8.2金属氢化物氢压缩机的主要特点/272
11.8.3金属氢化物氢压缩机的关键技术/272
11.8.4金属氢化物氢压缩机技术的典型案例/273
11.9氢气的纯化/274
11.9.1低温吸附法/275
11.9.2低温吸收法/275
11.9.3深冷分离法/275
11.9.4变压吸附法/276
11.9.5膜分离法/277
11.9.6金属氢化物分离法/277
11.9.7水合物分离法/278
11.9.8氢气纯化与分离技术的发展趋势/279
11.10小结与展望/279
参考文献/280

附录/283
附录Ⅰ氢气及部分氢化物的物化参数/283
附录Ⅱ一些氢化物的物化参数/284
附录Ⅲ一些储氢材料的物化特性参数和吸放氢性能/285
附录Ⅳ氢气储运相关标准列表/287
附录Ⅴ国内从事氢气储运研发的部分相关机构/287
附录Ⅵ国内从事氢气储运的部分相关企业/288
参考文献/289