Синџир на индустријата за водородна енергија и сензор за температура

Водородната енергија се однесува на енергијата што ја ослободува водородот при физички и хемиски промени, што може да се користи за складирање на енергија, производство на електрична енергија, гориво за различни возила, гориво за домаќинство, итн. Водородната енергија е исто така секундарна енергија, зелена и нулта емисија, или енергетска форма.

[Синџир на индустрија за водородна енергија]
Возводно: производство на водород, складирање и транспорт, работа на станицата за полнење гориво со водород;
Средниот тек: систем за горивни ќелии и производство на делови;
Низводно: примена на водородни горивни ќелии и многу други врски.

Температурен сензор за термоспој од типот PT100 k-тип Е за возила со водородна енергија

NTC температурен сензор за водородни горивни ќелии

Сензор за температура DS18b20 за возила со водородна енергија

Патеката за производство на водород ќе варира во зависност од ресурсите на локацијата за производство на водород. Врската за складирање на водород е главно гасно складирање на водород, но изгледите за складирање на водород од легура се добри. Врската на станицата за полнење гориво со водород ќе претстави шема на коегзистенција и комплементарност помеѓу централното производство на водород и дистрибуираното производство на водород. Можностите во врската со горивни ќелии се мембрани за размена на протони, евтини катализатори и шишиња за складирање на водород. Пазарот на автомобили е најголем во врската низводно на апликацијата, а пазарот на комерцијални возила со водородни горивни ќелии се очекува да експлодира прво на пазарот за автомобилски апликации.

1. Производство на водород
Производството на водород е важна алка во синџирот на индустријата за водородна енергија. Според технологијата на производство, може да се подели на производство на водород од фосилна енергија, индустриски нуспроизвод производство на водород и електролиза на вода производство на водород:
Производство на водород од фосилна енергија (познат и како сив водород) е главниот извор на водород во мојата земја. Има ниска производна цена, но високи емисии на јаглерод, што не е погодно за остварување на мојата земја “3060” цел;

Индустриски нуспроизвод гас водород производство (т.е. синиот водород) главно се однесува на водородот добиен при производство на хемиски производи како што е гасот од печката за кокс, синтетички амонијак, и синтетички метанол.

Електролиза на вода производство на водород (т.е. зелен водород) не испушта стакленички гасови за време на процесот на производство на водород, а чистотата на водородот е висока. Тоа е главната насока на производство на водород во иднина. Сепак, тековната потрошувачка на електрична енергија за производство на водород со електролиза на вода е голема, а трошоците за производство се високи.

2. Складирање и транспорт на водород
Складирањето и транспортот на водород е клучна врска што го ограничува развојот на индустријата за водородна енергија во мојата земја. Како најлесниот гас во природата, водородот има уникатни физички и хемиски својства, што го прави складирањето и транспортот многу тешко и скапо, што исто така стана една од причините што го попречува развојот на индустријата за водородна енергија. Методот за складирање на водород одговара на методот на транспорт на водород. Во моментов, постојат четири главни начини за складирање и транспорт на водород, имено, гас под висок притисок, течен водород со ниска температура, складирање и транспорт на органска течност и цврста течност.

Денес, технологијата за складирање на водород во гасовити под висок притисок е зрела, и ќе стане главната технологија за складирање на водород промовирана од мојата земја во иднина; складирање и транспорт на течен водород на ниска температура главно се користи во воздушната област; Складирањето и транспортот на органска течност и цврста течност сè уште се во фаза на истражување и демонстрација.

3. Станица за полнење гориво со водород
Главните компоненти на станицата за полнење гориво со водород се машината за полнење гориво со водород, водороден компресор (сметководство за околу 30% од вкупните трошоци), група шишиња за складирање на водород, итн. Тековната развојна насока на производството на опрема е да се забрза процесот на локализација на водородни компресори, со што се намалуваат трошоците за изградба на станиците за полнење гориво со водород.

Од јули 5, 2022, мојата земја има изградено вкупно 272 станици за полнење гориво со водород. Меѓу нив, Провинцијата Гуангдонг има најголем број станици, достигнувајќи 52, и провинцијата Шандонг има 29, рангирана на второто место во земјата. Бројот на станици во Џиангсу и Жеџијанг е повеќе од 20. Меѓу општините, Шангај има најголем број станици, достигнувајќи 15. Пекинг има 14. Во моментов, освен Тибет, Кингхаи и Гансу, мојата земја постигна целосна покриеност на станиците за полнење гориво со водород. Според планирањето на бројот на водородни станици за полнење гориво, вкупниот планиран број ќе надмине 800 во 2025.

IV. Средината на синџирот на индустријата за водородна енергија
Во средината на синџирот на индустријата за водородна енергија, главниот фокус е на горивни ќелии и нивните осум клучни компоненти:

1. Горивни ќелии
Горивната ќелија е уред за производство на енергија што директно ја претвора хемиската енергија на водородот и кислородот во електрична енергија. Основниот принцип е обратна реакција на електролиза на вода. Горивните ќелии се посложени од обичните системи со литиумски батерии, главно се состои од куп батерии (јадрото на целиот батериски систем) и компоненти на системот (компресор за воздух, овлажнител, циркулациона пумпа на водород, група шишиња за складирање на водород).
△ Принцип на работа на системот на горивни ќелии - водородот и кислородот се доставуваат до анодата и катодата соодветно. Откако водородот дифузира нанадвор низ анодата и реагира со електролитот, ослободува електрони за да стигнат до катодата преку надворешното оптоварување.

2. Осум клучни компоненти на горивни ќелии
Во областа на водородната енергија, Министерството за индустрија и информатичка технологија ги дели осумте клучни компоненти на горивни ќелии на: оџак на горивни ќелии, биполарна плоча, мембранска електрода, мембрана за размена на протони, катализатор, слој за дифузија на гас, воздушен компресор и циркулациона пумпа на водород, што е и клучната алка што мојата земја треба да ја надмине во развојот на индустријата за водородна енергија.

Купот на горивни ќелии, основната компонента на системот на моторот, е местото каде што водородот и кислородот се подложени на електрохемиски реакции и генерираат електрична енергија.

Бидејќи излезната моќност на една единица со горивни ќелии е мала, повеќе единици на горивни ќелии обично се поврзани во серија за да формираат оџак за да се зголеми излезната моќност. Затоа, оџакот е композитна компонента составена од наизменични биполарни плочи и мембрански електроди, со пломби вградени помеѓу секој мономер, и се затегнува со завртки откако ќе се притиснат предните и задните крајни плочи. Во цената на возилото со горивни ќелии, системот на горивни ќелии изнесува околу 60%, а оџакот на горивни ќелии отпаѓа на повеќе од 62% на цената на системот на горивни ќелии, така што намалувањето на цената на оџакот на горивни ќелии е клучот за развој на индустријата за возила со горивни ќелии.

Биполарните плочи сметка за околу 60-80% од масата на оџакот на горивни ќелии, 20-40% на трошокот, и речиси го заземаат целиот волумен на купот на горивни ќелии, играјќи ја улогата на потпора на механичката структура, рамномерно дистрибуира гас, одводна вода, спроведување на топлина и електрична енергија.

Според различни материјали, биполарните плочи може да се поделат на графитни биполарни плочи, метални биполарни плочи и композитни биполарни плочи. Графитни биполарни плочи – мала тежина, силна стабилност и висока отпорност на корозија, но лоши механички својства. Метални биполарни плочи – силни механички својства, тенка дебелина, добра гасна бариера, но лесен за корозија и краток век. Композитни биполарни плочи – ги имаат предностите и на графитните и на металните плочи, но процесот на подготовка е комплициран и цената е висока.

Мембранските електроди главно се составени од мембрани за размена на протони, катализатори, рамки и слоеви за дифузија на гас, и генерално се седумслојна наредена структура.

Во моментов, јазот во перформансите помеѓу производите произведени од домашни и странски производители на мембрански електроди станува сè помал и помал, и мембрански електроди со ниски цени за подготовка, високите перформанси и добрата издржливост исто така станаа во фокусот на домашните и странските производители. Судејќи според распоредот на домашните претпријатија, проширувањето на мембранските електроди претпријатија ќе се забрза по 2021, а технологијата за двострано директно обложување и интегрираната технологија на обликување со мембранска електрода стануваат мејнстрим.

Мембраните за размена на протони имаат функција на изолирање на електрони, одвојувајќи ги позитивните и негативните полови, и спроведување на протони. Процесот на производство е сложен и има високи технички бариери и квалификациски бариери.

Според содржината на флуор, мембраните за размена на протони може да се поделат на мембрани на перфлуоросулфонска киселина, делумно флуорирани полимерни мембрани, нови нефлуорирани полимерни мембрани, композитни мембрани, итн. Мембраните за размена на перфлуоро протони се широко користени поради нивната одлична топлинска стабилност, хемиска стабилност, висока механичка сила и висок степен на индустријализација.

Катализаторите на горивни ќелии се поделени на платински катализатори, катализатори со ниска платина, и неплатински катализатори.

Во индустриското производство на катализатори, мојата земја многу заостанува зад странските земји и долго време се потпира на увоз. Ова не само што ги зголеми трошоците за горивни ќелии, но, исто така, го ограничи развојот на индустријата за водородна енергија во мојата земја. Во моментов, процесот на локализација на катализаторите на горивни ќелии во мојата земја се забрзува. Неодамна, производствената линија за катализатори на горивни ќелии на Заштита на животната средина Zhongzi е завршена и успешно го помина прифаќањето. Од завршувањето на еколошки производствената линија, има големо значење за основните материјали на горивните ќелии да напредуваат кон локализација, постигнување техничка контрола и намалување на трошоците.

Слојот за дифузија на гас обично се состои од основен слој и микропорозен слој. Откако основниот слој на слојот за дифузија на гас е хидрофобен, врз него се обложени еден или повеќе микропорозни слоеви за да се формира слој за дифузија на гас. Тој игра важна улога во поддршката на каталитичкиот слој, собирање струја, спроведување на гас и испуштање на реакциониот производ вода во горивни ќелии.

Според различните основни слоеви, може да се подели на хартиена подлога од јаглеродни влакна, подлога од карбонска ткаенина и метална подлога. Во моментов, повеќето производители на горивни ќелии користат производи со слој за дифузија на гас од производители како што е јапонскиот Toray, САД AvCarb, и германската SGL. Сепак, Општата водородна енергија на мојата земја, Jiangsu Hydrogen Power и другите компании во основа можат да ги одредат меѓународните напредни производи на техничко ниво и се очекува да постигнат индустријализација.

Циркулациона пумпа на водород, мејнстрим производ за циркулација на водород во мојата земја. Ако купот батерии се спореди со “срцето” на горивната ќелија, тогаш водородот е “крв”, а системот за циркулација на водород е на “силен миокард” за да се обезбеди проток на “крв”. Производите за циркулација на водород главно вклучуваат пумпи за циркулација на водород и ејектори на водород: Во споредба со водородни ејектори, Циркулационите пумпи на водород ги имаат предностите на активна приспособливост, брза брзина на одговор, и широк работен опсег.

Воздушните компресори се составени од елементи за компресија, возачите, и механичка опрема што ги придвижува елементите на компресорот.

За разлика од обичните воздушни компресори, Воздушните компресори со горивни ќелии треба да исполнат многу строги барања како што се без масло, низок шум, висока сигурност, висока ефикасност, минијатуризација, широк работен опсег, добра способност за динамичен одговор, и добро термичко управување. Во однос на уделот на пазарот, степенот на локализација на воздушните компресори со горивни ќелии е релативно висок, а во водечките домашни компании се вбројуваат и Кингстон, Сегатрон, итн.

V. Низводно од синџирот на индустријата за водородна енергија
Во низводно на синџирот на индустријата, примената на водородната енергија главно се рефлектира во транспортот, производство на електрична енергија, складирање на енергија, индустрија и други сценарија, меѓу кои транспортот е важен чекор напред за потрошувачката на водородната енергија.

Од април 30, 2022, вкупно 8,198 Возилата со горивни ќелии се поврзани со Националната платформа за мониторинг и управување за возила со нова енергија. Меѓу нив, автобусите со горивни ќелии се најголеми, со вкупно 4,241 поврзани, сметководство за 51.73% од вкупниот број; поврзани се специјални возила, сметководство за 3,945, сметководство за 48.12%, вклучувајќи логистички специјални возила, инженерски специјални возила и санитарни специјални возила; а поврзани се патничките автомобили, сметководство за 12, сметководство за 0.15%.

Од перспектива на апликации за демонстрација на возила со горивни ќелии, мојата земја моментално има пет главни демонстративни градски кластери, имено Пекинг-Тјанџин-Хебеј, Шангај, Гуангдонг, Хебеј и Женгжу. Петте главни демонстративни градски кластери ги поврзаа вкупно 5,853 возила со горивни ќелии, сметководство за 71.40% на националниот пристап на возила со горивни ќелии. Меѓу нив, градскиот кластер Гуангдонг има најголем број поврзани возила со горивни ќелии, достигнувајќи 2,604.

VI. Сензор за температура
1. Примена во производи со сензор за температура
Самиот е експлозивен и испарлив. Главните извори на опасност со кои се соочува водородниот систем на возилата со горивни ќелии се пожар и експлозија. Затоа, луѓето покренаа прашања за безбедноста на водородниот систем на автомобилите. Со цел да се координираат безбедносните технички барања на различни земји и да се направи јавноста попрепознатлива за водородните горивни ќелии, Економската комисија на Обединетите нации за Европа формираше посебна работна група и ги подготви глобалните технички прописи GTR3 “Глобални технички регулативи за возила со водородни горивни ќелии”. Безбедноста на возилата со водородни горивни ќелии е јасно пропишана во овој технички пропис.

Водородните ресурси се многу добри, чиста и обновлива. Земете ги за пример електричните возила со водородни горивни ќелии. Странската технологија е доста зрела. Тоа е ново енергетско возило управувано од електричен мотор и придвижувано од електрична енергија произведена од водородно гориво преку електрохемиски реакции.

Бидејќи по хемиската реакција се создава само вода, емисијата е блиску до нула. Во споредба со нови енергетски возила со литиумски батерии, потрошувачите немаат проблеми со анксиозноста на издржливоста и не треба да ги менуваат навиките за употреба. Процесот на хидрогенизација трае само 5 минути, и нема проблем со загадувањето предизвикано од отфрлање на батериите со голем капацитет по долготрајна употреба, па се нарекува возило со чиста енергија.

Сепак, водородните горивни ќелии се склони кон истекување и имаат многу широк опсег на експлозија. Во моментов тоа е гасот со најширок опсег на бранови. Сè додека се измеша со воздух и достигне сооднос од 4% до 75%, ќе експлодира и припаѓа на експлозиониот гас од прво ниво. Затоа, од станиците за производство на водород, станици за складирање на водород, транспортни возила, станици за полнење гориво со водород, на возилата со водородни горивни ќелии, водородот треба да се тестира, протекувањето се откриваат што е можно порано, Вентилите веднаш се исклучуваат и се огласуваат аларми за да се намалат безбедносните опасности.

Покрај тоа, за возила со водородни горивни ќелии, Водородните сензори не можат да се користат само за следење на истекување на водород на резервоарот за гас и на крајот на оџакот, но и да се открие концентрацијата на водород во издувните гасови. Возилата со горивни ќелии можат да ги анализираат перформансите и степенот на реакција на оџакот во реално време врз основа на овие информации за следење, за да се прилагодат релевантните влезни индикатори или конфигурации на податоци на време за да се постигне безбедно и ефикасно работење на возилото.

Затоа, Водородните сензори за возила со горивни ќелии имаат голема вредност. Главно има сензори за истекување на гас, сензори за притисок, температурни сензори, температура, интегрирани сензори за влажност и притисок, сензори за проток на воздух, итн.

На пример, сензорите за водород вклучуваат чувствителни сонди, кола, надворешни школки и сродни структурни компоненти; интерфејсот помеѓу сензорот и надворешноста е главно комуникациски интерфејс, и овие потсистеми се органски комбинирани за да формираат компонента на водороден сензор. Примарната функција на инсталирање на водородни сензори е да се обезбеди безбедно функционирање на возилата со водородни горивни ќелии. Како што сите знаеме, водородот е запалив и експлозивен гас. За возила со водородни горивни ќелии, водородните сензори можат да детектираат кога концентрацијата на водородот го надминува безбедниот опсег и навреме да внесат алармен сигнал до возилото. Системот на возилото веднаш ќе преземе соодветни безбедносни мерки за заштита од исклучување за да спречи безбедносни несреќи.

Сензорите за водород не можат да се користат само за следење на истекување на водород во резервоарот за гас и на крајот на оџакот, но и за откривање на концентрацијата на водород во издувните гасови. Возилата со водородни горивни ќелии исто така можат да ги анализираат перформансите и степенот на реакција на оџакот во реално време врз основа на овие информации за следење, за да се прилагодат соодветните влезни индикатори или конфигурација на податоци на време за да се постигне безбедно и ефикасно работење на возилото.

На пример, Водородните сензори за температура главно се користат за откривање на притисокот на водородот. Користи обвивка од нерѓосувачки челик од 316L, кои можат многу добро да се спротивстават на водородната кршливост и пенетрација, и неговата доверливост, прецизноста и издржливоста се многу високи, кои можат ефикасно да ја задоволат работата за мерење на температурата на горивните ќелии и другите извори на водородна енергија на пазарот. Покрај тоа, статичкиот работен притисок на новиот сензор за температура на водород може да достигне 160 bar (многу повисоко од општото барање за притисок), а опсегот на мерење е -40℃ до +100°C.

Г. Зенг, производител на сензор за температура на водород, изјави истражувачот: “Националниот стандард има барања за безбедност на водород кај возилата со водородни горивни ќелии. Бројот на водородни сензори потребни за возилото треба да се земе предвид во комбинација со распоредот на просторот, вентилација, безбедноста, итн. Општо земено, барем еден е потребен за моторот, резервоар за складирање на водород, пилотската кабина (внатре во автомобилот), а на издувната цевка исто така ќе му треба еден.”

“Вреди да се спомене дека водородните сензори се поделени на многу спецификации и опсегот е исто така различни. Различни модели на горивни ќелии и различни позиции на истиот модел имаат различни барања за водородни сензори. Доколку е потребна отпорност на висока температура и влажност и висока прецизност, цената ќе биде поскапа. Врз основа на Разгледување на потребите на возилото и намалување на трошоците, корисниците генерално избираат решенија за водородни сензори на сеопфатен начин. ”

“Од техничка перспектива, автомобилските водородни сензори се различни од сензорите за потрошувачи. Тие имаат многу сложени услови за работа и треба да искусат посериозни високи и ниски температури заедно со возилото. Тие исто така треба да се спротивстават на надворешните сили (како што се вибрациите, влијание, итн.). Развојот на производи од автомобилски водородни сензори треба да ги исполни основните барања и процеси на развој на автомобилски производи, почнувајќи од опис и анализа на системските барања, и постепено се повторува до дизајн, анализа, верификација, и тестирање на возилото за да се обезбеди сеопфатност, сигурност, и безбедноста на производот. ”

2. Примена на канали за продажба на сензор за температура и човечки ресурси
“Персоналот за продажба на канали во индустријата за батерии во среден тек и персоналот за продажба на канали за возила со енергија од водород и сензори за температура на водородни горивни ќелии имаат преклопувачки канали и преклопувачки ресурси на клиентите. Продажниот персонал може да постигне беспрекорна врска со менување на работните места во овие две индустрии.”

“Нашата компанија за температурни сензори регрутира за потребите за продажба на индустриите за водородни горивни ќелии и возила за водородна енергија, и исто така може точно да бара таленти за продажба на канали во овие индустрии.”

Продажниот тим на компанијата за температурни сензори анализираше дека се отвора деловниот циклус на првиот бран возила со водородна енергија и водородни горивни ќелии, па не е тешко да се одлучи дека на “Тим за продажба на индустријата за водородно енергетско возило/водородни горивни ќелии” може да се подготви и воспостави. Со средување на списоците на клиенти и регионална дистрибуција на производители на возила со водородна енергија и водородни горивни ќелии, регионалниот распоред и трошоците за изградба на ова “Тим за продажба на индустријата за водородно енергетско возило/водородни горивни ќелии” се јасни.

3. Примена во маркетинг и промоција на температурни сензори
Веќе има вертикални офлајн активности за промовирање на водородни горивни ќелии и сензори за температура на возилата со енергија од водород. Организации вклучуваат Меѓународна асоцијација за водородни горивни ќелии и Кинеска алијанса за водородна енергија, а активностите вклучуваат Светска конференција и изложба за технологија за водородна енергија, итн.

Главниот начин да се промовираат водородните горивни ќелии и сензорите за температура на возилата со енергија од водород преку Интернет е маркетингот на содржина. Градење компјутерски мрежи, Сметките на WeChat и спроведувањето операции со содржина што можат да ги решат потребите на корисниците се основната вештина, и изградба на екосистем за маркетинг на содржина што го покрива Baidu, Жиху, Ксијаохонгшу, итн. за пребарувачите е големиот пазар.

4. Примена во инвестирање и финансирање на температурни сензори
Од перспектива на целиот синџир на индустријата за водородна енергија, најголемите корисници на капиталот се основните компоненти на водородните горивни ќелии, како што се системите на батерии во средината, стекови, и мембрански електроди (Нешто). На пример, може да размислите да направите рани аранжмани за температурни сензори за водородни горивни ќелии. Компаниите со синџирот на снабдување со возила со енергија од водород и сензорите за температура се погодни за взаемно инвестирање и за заедничко опслужување на заедничките клиенти.