氢储存与运输技术：原理及应用 / 新能源与智能网联汽车新技术系列丛书，未来能源与动力卓越工程师培养系列教材
定价：￥79.90
作者： 马寅杰
出版时间：2026-02-26
出版社：机械工业出版社
“十四五”国家重点出版物出版规划项目
- 机械工业出版社
- 9787111795360
- 1-1
- 2026-02-26
- 417
内容简介
本书的编写总体按照“背景—储氢技术—运氢技术—应用示范”的脉络展开：由氢能利用现状与目标开始，介绍了氢气制备和分离提纯，氢储运，加注等上下游关键技术与产业；随后本书沿着氢储存与运输技术路线，详细介绍了5种典型储氢方法，即高压储氢、液化储氢、物理吸附储氢、固体氢化物储氢与富氢液态化合物储氢方法中涉及的理论原理及技术实现，同时分析了不同氢气运输方案的实现方式和优劣；最后对氢储存与运输技术的安全问题和工程示范案例做了归纳和分析。
本书适合作为氢能、新能源利用、能源动力等专业高年级本科生的专业参考书，也可供相关领域的研究人员、工程师以及对氢能感兴趣的读者学习参考。
本书适合作为氢能、新能源利用、能源动力等专业高年级本科生的专业参考书，也可供相关领域的研究人员、工程师以及对氢能感兴趣的读者学习参考。
目录
丛书序
前言
背景篇
第1章绪论3
1.1氢能发展现状与目标3
1.2氢的理化性质5
1.2.1氢的物理性质5
1.2.2氢的化学性质6
1.3氢储运上下游关键技术与产业7
1.3.1氢储运的方式及分类7
1.3.2氢储运的关键技术9
1.4氢储运产业格局及发展趋势11
练习题12
第2章氢储运上下游关键技术与产业14
2.1氢气的制备技术14
2.1.1化石燃料制氢15
2.1.2工业副产氢18
2.1.3可再生能源制氢19
2.2氢气的分离提纯技术24
2.2.1选择吸附法24
2.2.2低温分离法25
2.2.3膜分离法26
2.2.4金属氢化物分离法27
2.2.5小结27
2.3氢气的加注技术28
2.3.1加氢站29
2.3.2加氢站关键设备30
2.4氢气的利用技术32
2.4.1氢储能与电网平衡32
2.4.2氢燃料33
2.4.3氢化工原料34
2.4.4氢还原剂35
2.5实际场景36
2.5.1交通领域37
2.5.2工业领域37
2.5.3电力领域38
2.5.4建筑领域39
练习题40
储氢技术篇
第3章高压储氢45
3.1氢气的高压储存原理与技术47
3.1.1增压原理49
3.1.2增压技术应用52
3.2高压气瓶53
3.2.1高压储氢瓶分类55
3.2.2高压储氢瓶制造工艺57
3.2.3气瓶相关标准65
3.2.4气瓶阀门68
3.3高压储氢技术应用71
3.3.1高压气瓶储氢应用71
3.3.2管道输氢74
练习题79
第4章液化储氢81
4.1氢气液化的基本原理82
4.1.1正仲氢转化原理82
4.1.2焦耳汤姆孙效应83
4.1.3液氢损耗机理85
4.2氢气的液化86
4.2.1氢液化技术发展历程86
4.2.2氢液化设备86
4.2.3氢气的液化工艺89
4.2.4现有典型氢液化装置93
4.3液氢的储存96
4.3.1液氢储运容器的材料选择96
4.3.2绝热技术97
4.3.3液氢储罐99
4.4液氢储存相关标准101
4.4.1国外标准101
4.4.2国内标准103
4.5液氢的应用103
4.5.1航空领域103
4.5.2航天领域104
4.5.3汽车领域105
4.5.4其他领域109
练习题109
第5章物理吸附储氢技术111
5.1碳材料储氢112
5.1.1吸附理论基础112
5.1.2活性炭吸附储氢113
5.1.3活性炭纤维吸附储氢114
5.1.4碳纳米纤维吸附储氢115
5.1.5碳纳米管吸附储氢117
5.1.6碳气凝胶吸附储氢120
5.2金属有机骨架材料储氢121
5.2.1金属有机骨架材料的结构特点及制备方法121
5.2.2金属有机骨架材料储氢性能研究122
5.3共价有机骨架材料储氢126
5.3.1共价有机骨架材料的结构特点及制备方法126
5.3.2共价有机骨架材料储氢性能研究127
5.4沸石类材料储氢130
5.4.1沸石类材料的结构特点及制备方法130
5.4.2沸石类材料储氢性能研究132
练习题133
第6章固体氢化物储氢技术135
6.1储氢合金及金属氢化物储氢136
6.1.1金属储氢原理136
6.1.2金属储氢材料分类137
6.1.3金属储氢技术进展141
6.1.4储氢金属的制备和合成142
6.2配位氢化物储氢材料145
6.2.1配位氢化物的分类146
6.2.2铝氢化物储氢材料147
6.2.3硼氢化物储氢材料150
6.2.4金属氮氢化合物储氢材料158
6.3氨硼烷及其衍生物储氢材料161
6.3.1氨硼烷储氢材料概述及其合成方法161
6.3.2氨硼烷可逆储氢体系与放氢性能改善162
6.3.3氨硼烷水/醇解制氢与放氢动力学改善162
6.3.4金属氨基硼烷衍生物储氢材料163
练习题164
第7章富氢液态化合物储氢技术165
7.1液态有机氢载体储氢166
7.1.1有机液体储氢系统概论166
7.1.2有机液体储氢原理与材料167
7.1.3有机液体储氢催化剂170
7.1.4有机液体储氢的商业应用174
7.2液氨氢载体储氢177
7.2.1液氨储氢技术概论177
7.2.2氨分解技术177
7.2.3氨分解催化剂180
7.2.4氢气分离技术183
7.3液态甲醇氢载体储氢187
7.3.1液态甲醇储氢技术概论187
7.3.2甲醇水重整制氢技术187
7.3.3甲醇液相重整催化剂研究进展189
练习题192
运氢技术篇
第8章氢运输技术195
8.1氢的交通运输196
8.1.1气态氢的交通运输196
8.1.2液态氢的交通运输198
8.1.3固态氢的交通运输199
8.1.4有机氢化物的交通运输200
8.1.5化学氢的交通运输201
8.2氢的管道运输202
8.2.1纯氢气的管道运输202
8.2.2天然气氢混合气的管道运输205
练习题208
第9章氢储运的安全问题210
9.1氢安全的基本概述211
9.1.1氢气的基本特性211
9.1.2氢的危害性213
9.2储氢安全218
9.2.1高压储氢安全218
9.2.2液态储氢安全性224
9.2.3固态储氢安全性228
9.3运氢安全230
9.3.1长管拖车运氢安全性231
9.3.2槽车运氢安全性234
9.3.3管道运氢安全性235
9.4氢加注安全238
9.4.1氢加注安全风险分析239
9.4.2氢加注安全要求239
练习题241
应用示范篇
第10章氢储运技术应用典型案例245
10.1管道输氢技术典型案例245
10.2有机液态氢储运技术典型案例247
10.3低温液态氢储运技术典型案例248
10.4固态储氢技术典型案例249
10.5高压气态氢储运技术典型案例250
练习题251
参考文献253
前言
背景篇
第1章绪论3
1.1氢能发展现状与目标3
1.2氢的理化性质5
1.2.1氢的物理性质5
1.2.2氢的化学性质6
1.3氢储运上下游关键技术与产业7
1.3.1氢储运的方式及分类7
1.3.2氢储运的关键技术9
1.4氢储运产业格局及发展趋势11
练习题12
第2章氢储运上下游关键技术与产业14
2.1氢气的制备技术14
2.1.1化石燃料制氢15
2.1.2工业副产氢18
2.1.3可再生能源制氢19
2.2氢气的分离提纯技术24
2.2.1选择吸附法24
2.2.2低温分离法25
2.2.3膜分离法26
2.2.4金属氢化物分离法27
2.2.5小结27
2.3氢气的加注技术28
2.3.1加氢站29
2.3.2加氢站关键设备30
2.4氢气的利用技术32
2.4.1氢储能与电网平衡32
2.4.2氢燃料33
2.4.3氢化工原料34
2.4.4氢还原剂35
2.5实际场景36
2.5.1交通领域37
2.5.2工业领域37
2.5.3电力领域38
2.5.4建筑领域39
练习题40
储氢技术篇
第3章高压储氢45
3.1氢气的高压储存原理与技术47
3.1.1增压原理49
3.1.2增压技术应用52
3.2高压气瓶53
3.2.1高压储氢瓶分类55
3.2.2高压储氢瓶制造工艺57
3.2.3气瓶相关标准65
3.2.4气瓶阀门68
3.3高压储氢技术应用71
3.3.1高压气瓶储氢应用71
3.3.2管道输氢74
练习题79
第4章液化储氢81
4.1氢气液化的基本原理82
4.1.1正仲氢转化原理82
4.1.2焦耳汤姆孙效应83
4.1.3液氢损耗机理85
4.2氢气的液化86
4.2.1氢液化技术发展历程86
4.2.2氢液化设备86
4.2.3氢气的液化工艺89
4.2.4现有典型氢液化装置93
4.3液氢的储存96
4.3.1液氢储运容器的材料选择96
4.3.2绝热技术97
4.3.3液氢储罐99
4.4液氢储存相关标准101
4.4.1国外标准101
4.4.2国内标准103
4.5液氢的应用103
4.5.1航空领域103
4.5.2航天领域104
4.5.3汽车领域105
4.5.4其他领域109
练习题109
第5章物理吸附储氢技术111
5.1碳材料储氢112
5.1.1吸附理论基础112
5.1.2活性炭吸附储氢113
5.1.3活性炭纤维吸附储氢114
5.1.4碳纳米纤维吸附储氢115
5.1.5碳纳米管吸附储氢117
5.1.6碳气凝胶吸附储氢120
5.2金属有机骨架材料储氢121
5.2.1金属有机骨架材料的结构特点及制备方法121
5.2.2金属有机骨架材料储氢性能研究122
5.3共价有机骨架材料储氢126
5.3.1共价有机骨架材料的结构特点及制备方法126
5.3.2共价有机骨架材料储氢性能研究127
5.4沸石类材料储氢130
5.4.1沸石类材料的结构特点及制备方法130
5.4.2沸石类材料储氢性能研究132
练习题133
第6章固体氢化物储氢技术135
6.1储氢合金及金属氢化物储氢136
6.1.1金属储氢原理136
6.1.2金属储氢材料分类137
6.1.3金属储氢技术进展141
6.1.4储氢金属的制备和合成142
6.2配位氢化物储氢材料145
6.2.1配位氢化物的分类146
6.2.2铝氢化物储氢材料147
6.2.3硼氢化物储氢材料150
6.2.4金属氮氢化合物储氢材料158
6.3氨硼烷及其衍生物储氢材料161
6.3.1氨硼烷储氢材料概述及其合成方法161
6.3.2氨硼烷可逆储氢体系与放氢性能改善162
6.3.3氨硼烷水/醇解制氢与放氢动力学改善162
6.3.4金属氨基硼烷衍生物储氢材料163
练习题164
第7章富氢液态化合物储氢技术165
7.1液态有机氢载体储氢166
7.1.1有机液体储氢系统概论166
7.1.2有机液体储氢原理与材料167
7.1.3有机液体储氢催化剂170
7.1.4有机液体储氢的商业应用174
7.2液氨氢载体储氢177
7.2.1液氨储氢技术概论177
7.2.2氨分解技术177
7.2.3氨分解催化剂180
7.2.4氢气分离技术183
7.3液态甲醇氢载体储氢187
7.3.1液态甲醇储氢技术概论187
7.3.2甲醇水重整制氢技术187
7.3.3甲醇液相重整催化剂研究进展189
练习题192
运氢技术篇
第8章氢运输技术195
8.1氢的交通运输196
8.1.1气态氢的交通运输196
8.1.2液态氢的交通运输198
8.1.3固态氢的交通运输199
8.1.4有机氢化物的交通运输200
8.1.5化学氢的交通运输201
8.2氢的管道运输202
8.2.1纯氢气的管道运输202
8.2.2天然气氢混合气的管道运输205
练习题208
第9章氢储运的安全问题210
9.1氢安全的基本概述211
9.1.1氢气的基本特性211
9.1.2氢的危害性213
9.2储氢安全218
9.2.1高压储氢安全218
9.2.2液态储氢安全性224
9.2.3固态储氢安全性228
9.3运氢安全230
9.3.1长管拖车运氢安全性231
9.3.2槽车运氢安全性234
9.3.3管道运氢安全性235
9.4氢加注安全238
9.4.1氢加注安全风险分析239
9.4.2氢加注安全要求239
练习题241
应用示范篇
第10章氢储运技术应用典型案例245
10.1管道输氢技术典型案例245
10.2有机液态氢储运技术典型案例247
10.3低温液态氢储运技术典型案例248
10.4固态储氢技术典型案例249
10.5高压气态氢储运技术典型案例250
练习题251
参考文献253
