7月2日,国家知识产权局发布中国氢能最新专利,中石油、中海油、中石化、国网、国电投、中能建等央企领军,国内众名校积极参与,优势氢能企业科研成果不断。

制氢

  1. 中石油:一种油田采出水制氢系统和方法

该系统包括依次连接的电解预处理装置、极液制备装置、酸碱制备装置和电解制氢装置:电解预处理装置对通入的油田采出水电解处理去除污染物得到预处理水;极液制备装置对预处理水电解得到阳离子液和阴离子液;酸碱制备装置电解得到碱性溶液;电解制氢装置对碱性溶液电解制得氢气。该发明将油田采出水电解处理制备氢气等一系列产品,提高油田采出水回收利用效益,制得氢气纯度≥99.9%。

  1. 中石油:一种电解制氢耦合氧化处理废水的方法及其装置

废水原料首先在第一反应区进行电解氧化反应,再在第二反应区进行臭氧氧化和紫外光解反应,并在两个反应区间循环流动,待处理后的废水符合第三反应区要求后流入进行电解氧化或电解制氢处理。该发明通过电解氧化结合臭氧氧化、紫外光解循环处理废水达到深度处理效果,同时实现紫外灯可拆卸,大幅延长处理装置使用寿命。

  1. 中海油、深圳清华大学研究院:一种用于海上平台电解水制氢的设备稳定装置及其控制方法

该装置主要包括制氢集装箱、轿箱、中框架、外支撑框架、Y形撑杆、弹簧阻尼、拉力传感器、水箱、水泵、换向阀等:制氢集装箱和水箱安装在轿箱上,轿箱与中框架、外支撑框架通过带弹簧阻尼的Y形撑杆连接;通过弹簧阻尼减轻轿箱横摇和纵摇,通过拉力传感器感知轿箱姿态,控制换向阀调整水泵抽水的水路流向,改变水箱液位以调整轿箱重心,使海上平台电解水制氢设备保持稳定。

  1. 中海油:一种基于LNG冷能利用的氢液化耦合液态空气储能综合能源系统

该系统包括LNG供给单元、风光发电单元、风光发电制氢单元、氢气液化单元和液态空气储能单元:风光发电单元利用风能、太阳能发电,风光发电制氢单元用电制取氢气;氢气液化单元利用LNG冷能对氢气液化;液态空气储能单元与LNG换热使空气液化储能,液化空气增压后膨胀发电并入电网。系统可产出绿氢产品、可稳定上网的绿电、可外输的高压天然气,消耗的仅为合理利用的LNG冷能与可再生风光能量,实现能量的高效利用及转化。

  1. 中石化:一种海上风电制氢系统及方法

该系统在海上平台主体上设置海上风电系统、制氢工艺模块、氢能液化模块和存储模块:通过设定规模的海上风力发电装置发电为整体系统提供电能,在电能驱动下基于海水制备氢能,再经氢能液化模块液化成液氢并存储,存在运输需求时提供液氢实现对外运输。

企业/机构 专利/技术
中石化一种制氢装置及方法
中国船舶集团第七一八研究所变功率运行下的水电解制氢设备的压力和液位控制系统
东方电气集团东方锅炉股份一种带有梯度分布层状结构的膜电极及其制备方法
三峡科技一种光伏制氢集群智能调度的控制方法;一种新能源制氢移动运维设备通信信道传输方法和系统
浙江浙能航天氢能一种碳捕集联合甲醇合成的二氧化碳干燥工艺及系统
中国科学院化学研究所一种电解水制氢催化材料及其制备方法和应用
北京化工大学一种碳包覆镍合金析氢阴极及其制备方法
大连理工大学用于电催化水裂解产氢的钌掺杂四氧化三钴催化剂、制备方法及应用;一种多相金属有机框架电解水催化剂的制备方法与应用
清华大学超高温气冷堆耦合混合硫循环的电氢联产系统及方法
浙江大学一种耦合压缩空气储能的制氢和直接空气碳捕集系统及方法

该系统包括压缩空气储能系统、电解水系统和直接空气碳捕集系统,其中电解水系统与直接空气碳捕集系统共用同一水罐:压缩空气储能系统膨胀释能时的排气余热用于加热水罐,提高电解水制氢效率并提高碳捕集系统解吸效率;冷却后的排气供给碳捕集系统,减少风机能耗;低温储热罐中的低品位热能用于碳捕集干燥装置的再生。系统可在实现电网峰谷电灵活调节的同时,通过能量梯级利用实现绿色制氢和碳捕集。

企业/机构 专利/技术
天津大学一种利用Cu纳米团簇锚定CdS同质结纳米颗粒光催化碱性海水制氢的方法
中南大学一种高效氢储体铂碳催化剂及其制备方法和应用
华中科技大学一种具有梯度磁场的电解水制氢装置及其构造方法
吉林大学一种泡沫状氧化铱催化剂、制备方法及其在质子交换膜电解水制氢技术中的应用
西安交通大学一种析氢反应电催化剂及其制备方法;一种耦合垃圾焚烧发电及厌氧发酵的核能供热制氢系统
中国科学院大学一种CuNi合金植入的NiVOx异质催化剂的制备及其电解水制氢应用
哈尔滨工业大学月球基地多模块集成式电-热-氢-氧综合能源利用装置、系统

储氢运氢

  1. 中能建氢能源有限公司:一种氢气氮气混合储存装置及在氨合成中的应用
  1. 国网综合能源服务集团有限公司:一种离网运行模式下储能变流器的协调控制方法

该方法搭建由光伏发电并网单元、储能变流器、10kV交流母线和电解制氢负荷单元组成的光储氢孤网直流微电网,其中储能变流器采用下垂控制策略;基于光储氢孤网直流微电网的功率平衡特性,依据母线电压频率对储能功率的映射,协调电解制氢负荷单元的投切以及增减载,实现系统功率平衡。该发明可实现储能变流器功率输出与荷电状态SOC的协调下垂控制,维持电池充放电裕量,防止满充与过度放电导致的母线功率平衡能力失衡或光伏弃光。

企业/机构 专利/技术
中国长江三峡集团储氢状态评估方法、装置、设备、存储介质及程序产品
陕西中源氢能新能源一种玄武岩纤维储氢瓶湿法缠绕成型设备
华中科技大学含氢储能电力系统的全年时序生产模拟方法、装置和系统
华南理工大学高压储氢容器封头焊缝的超声相控阵缺陷检测模拟方法
深圳市豪鹏科技股份一种A5B19型储氢合金及其制备方法、负极、电池

为解决现有超结构储氢合金循环寿命较低的问题,该发明提供一种A5B19型储氢合金,具有式(I)所示组成:RexGdyNiaMobAlcMnd(I),其中Re为La、Sm、Y、Gd、Pr、Er中的一种或多种;0≤x≤1,4.8≤y≤5.6,13≤a≤19,0≤b≤2,0≤c≤3,0≤d≤2,19≤a+b+c+d≤20。

  1. 浙江大学:一种原位观测高压临氢结构外侧氢析出量微观分布的方法
  2. 北京科技大学:抗氢脆的TC4钛合金及其制备方法

该发明利用TIG增材制造制备抗氢脆TC4钛合金,由密排六方的α-Ti相和体心立方的β-Ti相组成,具有明显网篮组织结构、细小β相晶粒并均匀化两相组织。均匀分布的双相结构避免了TC4合金的高氢脆敏感性,减少氢气在β相的聚集,从而减小晶格膨胀在相边界引起的局部应力场,未发现传统钛合金中常见的氢脆区,能够有效避免氢脆行为。

加氢

  1. 中石油:一种原油加氢处理系统及处理工艺

系统包括原油处理装置、减压渣油加氢装置组和分馏塔:原油处理装置包括常减压装置、蜡油输送管、蜡油混合管和减压渣油输送管;减压渣油加氢装置组由至少两套并列的减压渣油加氢装置构成,每套装置由加氢反应器及高低温热/冷高压分离器、高低压分离器、汽提塔等构成。该系统在对不同原油处理时,通过调整加氢前的掺渣百分比以及加氢反应中的加氢量、氢油比、反应温度、反应压力和重时空速,实现对不同类型原油的合理、高效处理,实现系统长周期运行,并通过改善产品结构有效提高炼厂经济效益。

  1. 永安行:制氢机、充氢系统及氢能自行车微型制充换氢系统

该系统包括制氢机、充氢模块、储氢器、氢能自行车和公共交换柜:制氢机用于制取氢气,充氢模块将氢气充入储氢器,储氢器为氢能自行车供氢,公共交换柜提供换氢服务。用户除在家中使用制氢机制氢供氢能自行车使用外,还可使用公共交换柜更换储氢器,大大节约更换时间和成本。 图2

  1. 永安行:一种气密对接接头、换氢系统及氢能车

该发明属密封接头领域,包括与供气设备或输气管路相连接的母接头、与输气管路或供气设备相连接的公接头,以及设置在母接头上、适于允许母接头和公接头形成通路的开合滑块。通过设置端盖、限位滑套、第一弹性件对公接头位置进行相对限定,母接头插入公接头后可快速拆装,保证气体传输流畅性,极大提升工作效率。 图3

用氢

名称 专利/技术
未势能源燃料电池车辆的故障等级确定方法、装置及电子设备
国鸿氢能一种燃料电池预警方法、系统和存储介质;一种燃料电池电堆预紧力调节装置
国家电投集团氢能科技一种复合质子交换膜及其制备方法和应用、燃料电池
潍柴巴拉德燃料电池总成的控制方法
一汽解放氢燃料电池的性能试验方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品
宇通客车一种燃料电池泄漏判断方法和装置
东风汽车集团股份一种燃料电池系统的关机控制方法和装置
安徽明天氢能一种梯度设计IC比的膜电极设计方法及膜电极
福建久策气体股份一种氢燃料电池供应-循环回路系统的过氢量观测方法
福大紫金氢能科技一种氨氢融合发动机系统及控制方法
天津大学氨氢发动机系统和氨氢发动机系统的尾排处理方法