Waterstof energie industrie ketting en temperatuur sensor

Waterstofenergie verwys na die energie wat deur waterstof vrygestel word tydens fisiese en chemiese veranderinge, wat vir energieberging gebruik kan word, kragopwekking, brandstof vir verskeie voertuie, huishoudelike brandstof, ens. Waterstofenergie is ook 'n sekondêre energie, groen en nul-emissie, of energievorm.

[Waterstof energie industrie ketting]
Stroomop: waterstofproduksie, berging en vervoer, werking van waterstofvulstasie;
Middelstroom: brandstofsel stelsel en onderdele vervaardiging;
Stroomaf: waterstofbrandstofseltoepassing en baie ander skakels.

PT100 k-tipe E-tipe termokoppel temperatuur sensor vir waterstof energie voertuie

NTC temperatuursensor vir waterstofbrandstofselle

DS18b20 temperatuursensor vir waterstofenergie voertuie

Die waterstofproduksiepad sal wissel volgens die hulpbrontoekening van die waterstofproduksieterrein. Die waterstofbergingskakel is hoofsaaklik gasvormige waterstofberging, maar die vooruitsigte vir legeringswaterstofberging is goed. Die waterstofvulstasieverbinding sal 'n patroon van naasbestaan ​​en komplementariteit tussen sentrale waterstofproduksie en verspreide waterstofproduksie bied. Die geleenthede in die brandstofselskakel is protonuitruilmembrane, laekoste katalisators en waterstofbergingsbottels. Die motormark is die grootste in die stroomafwaartse toepassingskakel, en die waterstofbrandstofsel-handelsvoertuigmark sal na verwagting eerste ontplof in die motortoepassingsmark.

1. Waterstofproduksie
Waterstofproduksie is 'n belangrike skakel in die waterstofenergiebedryfsketting. Volgens die produksie tegnologie, dit kan verdeel word in fossielenergie waterstofproduksie, industriële neweproduk waterstofproduksie en waterelektrolise waterstofproduksie:
Fossiele energie waterstofproduksie (ook bekend as grys waterstof) is die hoofbron van waterstof in my land. Dit het 'n lae produksiekoste, maar hoë koolstofvrystellings, wat nie bevorderlik is vir die verwesenliking van my land s'n nie “3060” doelwit;

Industriële neweproduk gaswaterstofproduksie (m.a.w. blou waterstof) verwys hoofsaaklik na die waterstof wat verkry word wanneer chemiese produkte soos kooksoondgas vervaardig word, sintetiese ammoniak, en sintetiese metanol.

Waterelektrolise waterstofproduksie (m.a.w. groen waterstof) vrystel nie kweekhuisgasse tydens die waterstofproduksieproses nie, en die waterstofsuiwerheid is hoog. Dit is die hoofrigting van waterstofproduksie in die toekoms. Egter, die huidige elektrisiteitsverbruik van waterelektrolise waterstofproduksie is groot en die produksiekoste is hoog.

2. Waterstofberging en vervoer
Waterstofberging en -vervoer is 'n sleutelskakel wat die ontwikkeling van my land se waterstofenergiebedryf beperk. As die ligste gas in die natuur, waterstof het unieke fisiese en chemiese eienskappe, wat berging en vervoer baie moeilik en duur maak, wat ook een van die redes geword het wat die ontwikkeling van die waterstofenergiebedryf belemmer. 'n Waterstofbergingsmetode stem ooreen met 'n waterstofvervoermetode. Tans, daar is vier hoof maniere om waterstof te berg en te vervoer, naamlik, hoëdruk gas, lae-temperatuur vloeibare waterstof, organiese vloeistof en vaste stof berging en vervoer.

Vandag, die tegnologie van hoëdrukgasvormige waterstofberging is volwasse, en dit sal die belangrikste waterstofbergingstegnologie word wat in die toekoms deur my land bevorder word; lae-temperatuur vloeibare waterstof berging en vervoer word hoofsaaklik gebruik in die ruimtevaart veld; berging en vervoer van organiese vloeistof en vaste stof is nog in die navorsings- en demonstrasiestadium.

3. Waterstof vulstasie
Die hoofkomponente van die waterstof-vulstasie is waterstof-hervulmasjien, waterstof kompressor (rekeningkunde vir ongeveer 30% van die totale koste), waterstofbergingsbottelgroep, ens. Die huidige ontwikkelingsrigting van toerustingvervaardiging is om die lokaliseringsproses van waterstofkompressors te versnel, om sodoende die konstruksiekoste van waterstof-vulstasies te verminder.

Vanaf Julie 5, 2022, my land het 'n totaal van gebou 272 waterstofvulstasies. Onder hulle, Guangdong Provinsie het die grootste aantal stasies, bereik 52, en Shandong Provinsie het 29, tweede plek in die land. Die aantal stasies in Jiangsu en Zhejiang is meer as 20. Onder die munisipaliteite, Sjanghai het die grootste aantal stasies, bereik 15. Beijing het 14. Tans, behalwe vir Tibet, Qinghai en Gansu, my land het volle dekking van waterstofvulstasies bereik. Volgens die beplanning van die aantal waterstof vulstasies, die totale beplande getal sal oorskry 800 in 2025.

IV. Middelstroom van die waterstofenergie-industrieketting
In die middelstroom van die waterstofenergie-industrieketting, die hooffokus is op brandstofselle en hul agt sleutelkomponente:

1. Brandstofsel
'n Brandstofsel is 'n kragopwekkingstoestel wat die chemiese energie van waterstof en suurstof direk in elektriese energie omskakel. Die basiese beginsel is die omgekeerde reaksie van waterelektrolise. Brandstofselle is meer kompleks as gewone litiumbatterystelsels, hoofsaaklik bestaande uit 'n batterystapel (die kern van die hele batterystelsel) en stelselkomponente (lug kompressor, lugbevochtiger, waterstof sirkulasie pomp, waterstofbergingsbottelgroep).
△ Werksbeginsel van brandstofselstelsel-waterstof en suurstof word onderskeidelik aan die anode en katode voorsien. Na waterstof diffundeer uitwaarts deur die anode en reageer met die elektroliet, dit stel elektrone vry om die katode deur die eksterne las te bereik.

2. Agt sleutelkomponente van brandstofselle
Op die gebied van waterstofenergie, die Ministerie van Nywerheid en Inligtingstegnologie verdeel die agt sleutelkomponente van brandstofselle in: brandstofsel stapel, bipolêre plaat, membraan elektrode, protonuitruil membraan, katalisator, gas diffusie laag, lugkompressor en waterstofsirkulasiepomp, wat ook die sleutelskakel is wat my land moet oorkom in die ontwikkeling van die waterstofenergiebedryf.

Die brandstofselstapel, die kernkomponent van die enjinstelsel, is die plek waar waterstof en suurstof elektrochemiese reaksies ondergaan en elektrisiteit opwek.

Aangesien die uitsetkrag van 'n enkele brandstofseleenheid klein is, veelvuldige brandstofsel-eenhede word gewoonlik in serie gekoppel om 'n stapel te vorm om die uitsetkrag te verhoog. Daarom, die stapel is 'n saamgestelde komponent wat bestaan ​​uit afwisselende bipolêre plate en membraanelektrodes, met seëls ingebed tussen elke monomeer, en met skroewe vasgedraai nadat die voorste en agterste eindplate gedruk is. In die koste van 'n brandstofsel voertuig, die brandstofselstelsel is verantwoordelik vir ongeveer 60%, en die brandstofselstapel is verantwoordelik vir meer as 62% van die koste van die brandstofselstelsel, die vermindering van die koste van die brandstofselstapel is dus die sleutel tot die ontwikkeling van die brandstofselvoertuigbedryf.

Bipolêre plate verantwoordelik vir ongeveer 60-80% van die massa van die brandstofselstapel, 20-40% van die koste, en beslaan amper die hele volume van die brandstofselstapel, speel die rol om die meganiese struktuur te ondersteun, gas eweredig versprei, water dreineer, hitte en elektrisiteit gelei.

Volgens verskillende materiale, bipolêre plate kan verdeel word in grafiet bipolêre plate, metaal bipolêre plate en saamgestelde bipolêre plate. Grafiet bipolêre plate – ligte gewig, sterk stabiliteit en hoë weerstand teen korrosie, maar swak meganiese eienskappe. Metaal bipolêre plate – sterk meganiese eienskappe, dun dikte, goeie gasversperring, maar maklik om te korrodeer en kort lewe. Saamgestelde bipolêre plate – het die voordele van beide grafietplate en metaalplate, maar die voorbereidingsproses is ingewikkeld en die koste is hoog.

Membraanelektrodes bestaan ​​hoofsaaklik uit protonuitruilmembrane, katalisators, rame en gasdiffusie lae, en is oor die algemeen 'n sewe-laag gestapelde struktuur.

Tans, die prestasiegaping tussen produkte wat deur plaaslike en buitelandse membraanelektrodevervaardigers vervaardig word, word al hoe kleiner, en membraanelektrodes met lae voorbereidingspryse, hoë werkverrigting en goeie duursaamheid het ook die fokus van plaaslike en buitelandse vervaardigers geword. Te oordeel aan die uitleg van binnelandse ondernemings, die uitbreiding van membraan elektrode ondernemings sal versnel na 2021, en dubbelsydige direkte coating-tegnologie en membraanelektrode-geïntegreerde giettegnologie word hoofstroom.

Protonuitruilmembrane het die funksies om elektrone te isoleer, die positiewe en negatiewe pole te skei, en geleidende protone. Die vervaardigingsproses is kompleks en het hoë tegniese hindernisse en kwalifikasie hindernisse.

Volgens die fluoorinhoud, protonuitruilmembrane kan in perfluorosulfonsuurmembrane verdeel word, gedeeltelik gefluoreerde polimeermembrane, nuwe nie-gefluoreerde polimeermembrane, saamgestelde membrane, ens. Perfluoro proton-uitruilmembrane word wyd gebruik as gevolg van hul uitstekende termiese stabiliteit, chemiese stabiliteit, hoë meganiese sterkte en hoë graad van industrialisasie.

Brandstofsel katalisators word in platinum katalisators verdeel, lae-platinum katalisators, en nie-platinum katalisators.

In die industriële produksie van katalisators, my land is ver agter die buiteland en maak al lank op invoer staat. Dit het nie net die koste van brandstofselle opgestoot nie, maar het ook die ontwikkeling van my land se waterstofenergiebedryf beperk. Tans, die lokaliseringsproses van brandstofsel katalisators in my land versnel. Onlangs, die brandstofsel katalisator produksie lyn van Zhongzi Environmental Protection is voltooi en het die aanvaarding suksesvol geslaag. Sedert die voltooiing van die omgewingsvriendelike produksielyn, dit het groot betekenis vir die kernmateriaal van brandstofselle om na lokalisering te vorder, tegniese beheer te bereik en koste te verminder.

Die gasdiffusielaag bestaan ​​gewoonlik uit 'n basislaag en 'n mikroporeuse laag. Na die basislaag van die gasdiffusielaag is hidrofobies, 'n enkele of meervoudige mikroporeuse lae word daarop bedek om 'n gasdiffusielaag te vorm. Dit speel 'n belangrike rol in die ondersteuning van die katalitiese laag, stroom versamel, gas te lei en reaksieprodukwater in brandstofselle af te voer.

Volgens die verskillende basislae, dit kan verdeel word in koolstofvesel papier substraat, koolstof lap substraat en metaal substraat. Tans, meeste brandstofselvervaardigers gebruik gasdiffusielaagprodukte van vervaardigers soos Japan se Toray, die Verenigde State AvCarb, en Duitsland se SGL. Egter, my land se Algemene Waterstof Energie, Jiangsu Hydrogen Power en ander maatskappye kan basies internasionale gevorderde produkte op tegniese vlak meet en word verwag om industrialisasie te bereik.

Waterstof sirkulasie pomp, my land se hoofstroom waterstof sirkulasie produk. As die batterystapel vergelyk word met die “hart” van die brandstofsel, dan is waterstof die “bloed”, en die waterstofsirkulasiestelsel is die “sterk miokardium” om die vloei van te verseker “bloed”. Waterstofsirkulasieprodukte sluit hoofsaaklik waterstofsirkulasiepompe en waterstofuitwerpers in: In vergelyking met waterstofuitwerpers, waterstofsirkulasiepompe het die voordele van aktiewe verstelbaarheid, vinnige reaksiespoed, en 'n wye werkreeks.

Lugkompressors bestaan ​​uit kompressie-elemente, bestuurders, en meganiese toerusting wat kompressorelemente aandryf.

Anders as gewone lugkompressors, brandstofsellugkompressors moet aan baie streng vereistes voldoen, soos olievry, lae geraas, hoë betroubaarheid, hoë doeltreffendheid, miniaturisering, wye werkreeks, goeie dinamiese reaksievermoë, en goeie termiese bestuur. In terme van markaandeel, die graad van lokalisering van brandstofsel lugkompressors is relatief hoog, en toonaangewende plaaslike maatskappye sluit Kingston in, Segatron, ens.

V. Stroomaf van die waterstofenergiebedryfsketting
In die stroomaf van die bedryfsketting, die toepassing van waterstofenergie word hoofsaaklik in vervoer weerspieël, kragopwekking, energieberging, industrie en ander scenario's, waaronder vervoer 'n belangrike deurbraak vir waterstofenergieverbruik is.

Vanaf April 30, 2022, 'n totaal van 8,198 Brandstofselvoertuie is aan die Nasionale Moniterings- en Bestuursplatform vir Nuwe Energievoertuie gekoppel. Onder hulle, brandstofsel busse is die grootste, met 'n totaal van 4,241 verbind, rekening hou met 51.73% van die totaal; spesiale voertuie is gekoppel, rekening hou met 3,945, rekening hou met 48.12%, insluitend logistieke spesiale voertuie, ingenieurswese spesiale voertuie en sanitasie spesiale voertuie; en passasiersmotors is gekoppel, rekening hou met 12, rekening hou met 0.15%.

Vanuit die perspektief van brandstofselvoertuigdemonstrasietoepassings, my land het tans vyf groot demonstrasiestadgroepe, naamlik Beijing-Tianjin-Hebei, Sjanghai, Guangdong, Hebei en Zhengzhou. Die vyf groot demonstrasie-stadklusters het altesaam verbind 5,853 brandstofsel voertuie, rekening hou met 71.40% van die nasionale brandstofselvoertuigtoegang. Onder hulle, die Guangdong-stadgroep het die grootste aantal brandstofselvoertuie gekoppel, bereik 2,604.

VI. Temperatuursensor
1. Toepassing in temperatuursensorprodukte
Dit is op sigself plofbaar en vlugtig. Die vernaamste bronne van gevaar wat die waterstofstelsel aan boord van brandstofselvoertuie in die gesig staar, is brand en ontploffing. Daarom, mense het vrae geopper oor die veiligheid van die waterstofstelsel aan boord van motors. Ten einde die veiligheidstegniese vereistes van verskeie lande te koördineer en die publiek meer erkenning te gee aan waterstofbrandstofselle, die Verenigde Nasies se Ekonomiese Kommissie vir Europa het 'n spesiale werkgroep gestig en die globale tegniese regulasies GTR3 opgestel “Wêreldwye tegniese regulasies vir waterstofbrandstofselvoertuie”. Die veiligheid van waterstofbrandstofselvoertuie word duidelik in hierdie tegniese regulasie gestipuleer.

Waterstofbronne is baie goed, skoon en hernubaar. Neem waterstofbrandstofsel elektriese voertuie as 'n voorbeeld. Buitelandse tegnologie is redelik volwasse. Dit is 'n nuwe energievoertuig wat deur 'n elektriese motor aangedryf word en aangedryf word deur elektrisiteit wat deur waterstofbrandstof deur elektrochemiese reaksies opgewek word.

Aangesien slegs water na die chemiese reaksie gegenereer word, die emissie is naby aan nul. In vergelyking met litium battery nuwe energie voertuie, verbruikers het nie uithouvermoë-angsprobleme nie en hoef nie hul gebruiksgewoontes te verander nie. Die hidrogeneringsproses neem net 5 minute, en daar is geen besoedelingsprobleem wat veroorsaak word deur die skrapping van groot-kapasiteit batterye na langtermyn gebruik nie, dus word dit 'n skoon energie voertuig genoem.

Egter, waterstofbrandstofselle is geneig tot lekkasie en het 'n baie wye ontploffingsreeks. Dit is tans die gas met die wydste golfreeks. Solank dit met lug gemeng word en 'n verhouding van bereik 4% na 75%, dit sal ontplof en behoort aan die eerstevlak-ontploffingsgas. Daarom, vanaf waterstofproduksiestasies, waterstofbergingstasies, voertuie te vervoer, waterstofvulstasies, aan waterstofbrandstofselvoertuie, waterstof moet getoets word, lekkasies word so vroeg as moontlik ontdek, kleppe word onmiddellik afgeskakel en alarms word gelui om veiligheidsgevare te verminder.

Daarby, vir waterstofbrandstofselvoertuie, waterstofsensors kan nie net gebruik word om waterstoflekkasies by die gastenk en stapelpunt te monitor nie, maar ook om die konsentrasie waterstof in uitlaatgas op te spoor. Brandstofselvoertuie kan ook die werkverrigting en reaksiegraad van die stapel intyds analiseer op grond van hierdie moniteringsinligting, om relevante insetaanwysers of datakonfigurasies betyds aan te pas om veilige en doeltreffende werking van die voertuig te verkry.

Daarom, waterstofbrandstofselvoertuigsensors is van groot waarde. Daar is hoofsaaklik gaslekkasiesensors, druksensors, temperatuur sensors, temperatuur, humiditeit en druk geïntegreerde sensors, lugvloeisensors, ens.

Byvoorbeeld, waterstofsensors sluit sensitiewe probes in, stroombane, eksterne skulpe en verwante strukturele komponente; die koppelvlak tussen die sensor en die buitekant is hoofsaaklik 'n kommunikasie-koppelvlak, en hierdie subsisteme word organies gekombineer om 'n waterstofsensorkomponent te vorm. Die primêre funksie van die installering van waterstofsensors is om die veilige werking van waterstofbrandstofselvoertuie te verseker. Soos ons almal weet, waterstof is 'n vlambare en plofbare gas. Vir waterstof brandstofsel voertuie, waterstofsensors kan bespeur wanneer die waterstofkonsentrasie die veilige reeks oorskry en 'n alarmsein betyds aan die voertuig invoer. Die voertuigstelsel sal onmiddellik ooreenstemmende afskakelveiligheidsmaatreëls tref om veiligheidsongelukke te voorkom.

Waterstofsensors kan nie net gebruik word om waterstoflekkasie by die petroltenk en die stapelpunt te monitor nie, maar ook om die waterstofkonsentrasie in die uitlaatgas op te spoor. Waterstofbrandstofselvoertuie kan ook die werkverrigting en reaksiegraad van die stapel intyds analiseer op grond van hierdie moniteringsinligting, om die relevante insetaanwysers of datakonfigurasie betyds aan te pas om veilige en doeltreffende werking van die voertuig te verkry.

Byvoorbeeld, waterstoftemperatuursensors word hoofsaaklik gebruik vir waterstofdrukopsporing. Dit gebruik 'n 316L vlekvrye staal dop, wat waterstofbrosheid en -penetrasie baie goed kan weerstaan, en die betroubaarheid daarvan, akkuraatheid en duursaamheid is baie hoog, wat effektief kan voldoen aan die temperatuurmetingswerk van brandstofselle en ander waterstofenergiebronne op die mark. Daarby, die statiese werkdruk van die nuwe waterstoftemperatuursensor kan 160bar bereik (veel hoër as die algemene drukvereiste), en die meetbereik is -40℃ tot +100°C.

Mnr. Zeng, 'n waterstof temperatuur sensor vervaardiger, aan die navorser gesê: “Die nasionale standaard het vereistes vir waterstofveiligheid van waterstofbrandstofselvoertuie. Die aantal waterstofsensors wat vir 'n voertuig benodig word, moet in kombinasie met ruimte-uitleg oorweeg word, ventilasie, veiligheid, ens. Oor die algemeen gesproke, ten minste een word benodig vir die enjin, waterstofopgaartenk, kajuit (binne in die kar), en die uitlaatpyp sal ook een nodig hê.”

“Dit is die moeite werd om te noem dat waterstofsensors in baie spesifikasies verdeel word en die reekse is ook anders. Verskillende brandstofselmodelle en verskillende posisies van dieselfde model het verskillende vereistes vir waterstofsensors. As hoë temperatuur- en humiditeitsweerstand en hoë akkuraatheid vereis word, die prys sal duurder wees. Gebaseer op Oorweging van beide voertuigbehoeftes en kostevermindering, gebruikers kies oor die algemeen waterstofsensoroplossings op 'n omvattende wyse. ”

“Vanuit 'n tegniese perspektief, motorwaterstofsensors verskil van verbruikersensors. Hulle het baie komplekse bedryfstoestande en moet meer erge hoë en lae temperature saam met die voertuig ervaar. Hulle moet ook eksterne kragte weerstaan (soos vibrasie, impak, ens.). Die ontwikkeling van motorwaterstofsensorprodukte moet aan die basiese vereistes en prosesse van motorprodukontwikkeling voldoen, vanaf die beskrywing en ontleding van stelselvereistes, en geleidelik herhaal na ontwerp, ontleding, verifikasie, en voertuigtoetsing om die volledigheid te verseker, betroubaarheid, en veiligheid van die produk. ”

2. Toepassing van temperatuursensorverkoopkanale en menslike hulpbronne
“Die kanaalverkooppersoneel in die middelstroombatterystapelbedryf en die kanaalverkoopspersoneel vir waterstofenergievoertuie en waterstofbrandstofseltemperatuursensors het oorvleuelende kanale en oorvleuelende kliëntehulpbronne. Die verkoopspersoneel kan naatlose verbinding verkry deur werk in hierdie twee bedrywe te verander.”

“Ons temperatuursensormaatskappy werf vir die verkoopsbehoeftes van die waterstofbrandstofsel- en waterstofenergievoertuigbedrywe, en kan ook akkuraat na kanaalverkooptalente in hierdie bedrywe soek.”

Die verkoopspan van die temperatuursensormaatskappy het ontleed dat die sakesiklus van die eerste golf waterstofenergievoertuie en waterstofbrandstofselle besig is om oop te maak, dus is dit nie moeilik om te besluit dat die “waterstofenergievoertuig/waterstofbrandstofselbedryfverkoopspan” voorberei en gevestig kan word. Deur die kliëntelyste en streeksverspreiding van waterstofenergievoertuig- en waterstofbrandstofselvervaardigers uit te sorteer, die streekuitleg en konstruksiekoste hiervan “waterstofenergievoertuig/waterstofbrandstofselbedryfverkoopspan” duidelik is.

3. Toepassing in die bemarking en bevordering van temperatuursensors
Daar is reeds vertikale vanlyn aktiwiteite om waterstofbrandstofselle en waterstofenergievoertuigtemperatuursensors te bevorder. Organisasies sluit in die International Hydrogen Fuel Cell Association en die China Hydrogen Energy Alliance, en aktiwiteite sluit die Wêreldwaterstofenergietegnologiekonferensie en -uitstalling in, ens.

Die belangrikste manier om waterstofbrandstofselle en waterstofenergie-voertuigtemperatuursensors aanlyn te bevorder, is inhoudbemarking. Bou rekenaarnetwerke, WeChat-rekeninge en die uitvoer van inhoudbedrywighede wat gebruikersbehoeftes kan oplos, is die basiese vaardigheid, en die bou van 'n inhoudbemarking-ekosisteem wat Baidu dek, Zhihu, Xiaohongshu, ens. vir soekenjins is die groot mark.

4. Toepassing in belegging en finansiering van temperatuursensors
Vanuit die perspektief van die hele waterstofenergie-industrieketting, die grootste begunstigdes van kapitaal is die kernkomponente van waterstofbrandstofselle soos middelstroombatterystelsels, stapels, en membraanelektrodes (Iets). Byvoorbeeld, jy kan dit oorweeg om vroegtydig reëlings te tref vir temperatuursensors vir waterstofbrandstofselle. Waterstofenergievoertuigtoevoerkettingmaatskappye en temperatuursensors is geskik vir wedersydse belegging en om gemeenskaplike kliënte saam te bedien.