国家知识产权局9月17日发布最新氢能专利。

制氢

  1. 华电重工股份有限公司:离网型风电制氢系统的能量管理方法、系统、设备及介质

本发明公开一种离网型风电制氢系统的能量管理方法:获取风力发电单元实时功率,按预设规则启动制氢设备;获取交流母线频率和储能单元荷电状态,结合制氢负荷与实时发电功率调节系统工作参数,实现自动启动离网型风电制氢系统,稳态阶段辅助稳定微电网频率,解决交流母线频率及系统功率不平衡问题,避免发电侧功率波动时出现母线频率振荡乃至系统崩溃。

  1. 江苏双良新能源装备有限公司:一种降低高度的气液分离系统

该系统增设碱液缓冲罐,氧气液分离器/氢气液分离器、洗涤塔、水分离器分离出的碱液均回收到碱液缓冲罐,集中送入碱液冷却器后经碱液循环泵送回电解槽回用,使整个系统高度降低,节约空间和管道,并降低对其他设备体积和容积的要求。 图2

  1. 安徽容众自动化设备有限公司:一种碱性水制氢电解槽组装设备

该设备包括装配机器人组、搬运抓手、机器人给进系统和多工位型装配变位机,通过升降机构与旋转机构驱动、结合水平旋转转台,使多个机器人协同作业覆盖整个电解槽组装区域,提高组装效率和灵活性。 图3

  1. 南京南瑞继保电气有限公司:电解制氢系统冷启动控制方法、装置、系统、设备及介质

图4

  1. 和曦新能源有限公司:一种高温裂解水制氢反应槽

反应槽在陶瓷管外侧环绕安装导热管,对陶瓷管靠近底部位置进行局部加热,加速水和催化剂升温,提高加热效率、降低装置加热过程能耗。 图5

  1. 江苏卓远半导体有限公司:一种热解毛发通氢合成气再深冷分离甲烷的装置

图6

  1. 航天氢能新乡气体有限公司:一种颗粒物料输送设备及输送方法

图7

  1. 南京信息工程大学、北京科技大学:一种基于钒金属氧化物的解耦水电解制氢系统及其应用

图8

  1. 常州大学:一种猪粪高温厌氧发酵制氢气的方法
  2. 福大紫金氢能科技股份有限公司、福州大学:一种分段阶梯式氨分解反应器及系统

该反应器包括壳体、加热管路和氨分解管路,壳体分为彼此分隔且接触设置的第一、第二换热部分,通过分段换热介质与加热管路、氨分解管路的逆流设计,实现集成度高、换热效果好、氨分解效率高,有效提高热量利用率。 图9

  1. 内蒙古工业大学:一种家用光伏发电电解水制备氢燃气装置

该装置由太阳能电池板直接为电解水气体发生器供电制氢,氢气经集气罐、自动气压检测控制抽气泵进入储气罐,再经压力控制阀稳定向用户提供氢燃气。 图10

  1. 内蒙古工业大学:一种光催化产氢纳米材料及其制备方法

制备方法先制得负载纳米二氧化钛的多孔凝胶,再经钼酸钠溶液浸渍与硫代乙酰胺、硅钨酸加热反应得到产物。所制二氧化钛和硫化钼结合均匀,催化活性位点多,产氢效率高。 图11

  1. 东莞理工学院:一种"光/电/压"耦合分解水产氢以及气体分离的系统

该系统将压电效应、光伏技术引入PAEC分解水体系,太阳能电池使光电极产生更高密度光生载流子,超声波诱发泡沫金属光电极产生内部压电场,实现高效光生载流子分离传输,并配备气体分离测速和氢气存储装置,打通"制氢-分离-储氢"环节,降低对电能的过度依赖,实现高效"太阳氢"生产与零碳排放。 图12

  1. 东莞理工学院:[发明授权] 一种利用具有压电效应的产氢型光催化剂海水-甲烷混合样制备乙烯和氢气的方法

本发明采用溶剂热法合成纳米棒组装的球型ZnxCd1-xS样品,经光化学修饰合成FeNi金属助催化剂和磷酸盐保护层,制备"压电催化剂+金属助催化剂+保护壳"型ZCS-S/FeNi/PO混杂催化剂,在光照和超声刺激下实现高效光生载流子分离与析氢反应,保护层可避免海水氯离子吸附沉积。 图13

  1. 郑子灏:[发明授权] 一种全自动光解水制氢反应装置

该装置可对光解后的氢气自动过滤,增强储存时氢气纯度,并对脱水罐和脱氧罐内部的浓硫酸和脱氧剂纯度自动检测,防止氢气中掺杂氧气和水蒸气引发爆炸。 图14

企业/机构 专利/技术
山西龙兴能源科技有限公司、太原理工大学一种掺氟自支撑碳电极材料及其制备方法和应用
北矿新材科技有限公司金属复合电极、热喷涂制备金属复合电极的方法和应用
华商绿能科技(深圳)有限公司一种水电解制氢功率控制模块及其控制方法
延安大学一种具有光辅助的阴离子交换膜电解槽

图15

  1. 迁安怡蕙达新能源有限公司:一种具有氢能回收功能的天然气提纯装置

图16

  1. 深圳市润世华氢能源有限公司:一种制氢尾气处理设备

图17

  1. 杭州匡时科技有限公司:一种基于电解水制氢用钛电极加工的钛电极片焊接设备及方法

图18

  1. 惠生清洁能源科技集团股份有限公司:[发明授权] 一种海上风氢耦合发电稳定输出功率优化的方法

该方法在海上风氢耦合发电中,考虑氢气存量以及风力发电功率变化的离散程度和趋势,预先优化风力发电输送到电网的电力、制氢用电、氢气发电电力的功率分配,使风电整体输出功率在时域上更平滑稳定,减少冗余电力浪费及爬坡、下坡问题。 图19

关键零部件(含催化剂)

  1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所:一种阳极材料及其制备方法和应用

图20

  1. 中南大学:一种质子交换膜燃料电池用炭载核壳结构铂镍催化剂的制备方法

图21

氢储运加

  1. 北京三盈氢能源装备有限公司:[发明授权] 一种可移动加氢站

该可移动加氢站包括牵引车、箱体、加氢机和储氢仓,加氢机用于为汽车加氢,储氢仓用于储存氢能,牵引车与箱体之间通过支撑杆、限位块和连接组件连接固定,实现加氢站便于移动的效果。 图22

  1. 北京派瑞华氢能源科技有限公司:[发明授权] 一种氢气加注模拟测试系统

该系统包括箱体和氢气传输控制组件,设置高压/中压/低压进气与直充接头、流量计出口、减压阀出口及供储设备连接接头,流量计量管路与减压管路并联,可模拟加氢站完整加注管路,实现多种模式加注和多种测试项目,为70MPa加氢站建设提供测试功能和可靠性测试数据。 图23

  1. 北京星驰蓝氢科技有限公司:[发明授权] 一种氢能源充装置换控制方法及系统

该方法获取储氢装置初始气压,判断其是否在第一充装气压阈值范围内:是则直接执行加氢充装置换,否则先将气压泄放至阈值范围再加氢,解决充装时瓶内杂气过多导致充装费时的问题,提升充装效率。 图24

  1. 沈阳泰德自动化设备有限公司:一种Ⅳ型储氢瓶内胆注塑后筒体自动切割机

该设备包括压紧及废料移除组件、端盖铣削组件、旋转定位组件、整机机架和电控柜,通过精确的机械结构和控制系统完成注塑筒体切割,确保每次切割精度和一致性,避免人工操作误差。 图25

  1. 中国石油大学(北京):一种高压储氢气瓶无损检测方法及装置

图26

  1. 如皋市极邦科技有限公司:一种用于氢能源过滤器阀体加工夹具
  2. 北京市公用工程设计监理有限公司:一种天然气掺氢实验装置及天然气掺氢实验方法

图27

  1. 江苏银环精密钢管有限公司、宝银特种钢管有限公司:[发明授权] 一种氢输送管道用022Cr17Ni14Mo2不锈钢无缝管的制造方法

图28

  1. 中北大学:[发明授权] 一种提高2.25Cr-1Mo-0.25V钢输氢管高温疲劳性能的方法

方法包括:将退火态2.25Cr-1Mo-0.25V钢棒加工成输氢管后内孔珩磨,对内壁进行液压自紧强化处理,再进行真空淬火和真空回火。可提高输氢管高温疲劳性能50%以上,并降低生产成本。 图29

  1. 鞍钢股份有限公司:一种储氢容器用奥氏体不锈钢板及其制造方法

钢板化学成分重量百分比为C 0.04-0.10%、Si 0.10-0.40%、Mn 2.00-3.00%、P≤0.020%、S≤0.005%、Cr 10.00-15.00%、Ni 9.50-10.50%、Mo 1.50-2.50%、N 0.20-0.50%、Nb 1.50-2.00%、Zr 0.50-1.00%、V 0.10-0.50%,余量为Fe和不可避免杂质。制造方法包括冶炼及连铸—电渣重熔—锻造及均质化—加热及轧制—热处理,提升钢板抗腐蚀性能和低温韧性。 图30

  1. 国家电投集团科学技术研究院有限公司:[发明授权] 临氢环境中非金属材料的性能测试方法及装置

图31

  1. 山东岭箔安全科技有限公司:[发明授权] 一种储氢防爆阀

该防爆阀通过扩展阀座内四个储氢空间和四个释放管控制氢气释放速率,从不同方向将氢气释放到地下储穴内;管口温度监测件监测释放管区域气体温度,出现异常时可从外侧定点封闭指定释放管,释放结束后内外同时封闭,实现释放过程分区监测与异常控制。 图32

  1. 山东源腾石化安装工程有限公司:[发明授权] 一种制氢设备用安全阀自动泄压装置

该装置在阀体下端连通预存件与排出管,配合推气活塞、往复推动件、排气封盖和泄压件,提高泄压时的安全性,并可调整预储壳与预储管之间的预储气空间,满足泄压所需。 图33

  1. 黑龙江省科学院石油化学研究院:[发明授权] 一种用于有机液体储氢的Ni@Pd核壳纳米催化剂及其制备方法与应用

图34

氢电耦合

  1. 国网上海市电力公司、华东电力试验研究院有限公司、大连理工大学:电解水制氢-储氢-输氢多环节联合规划建模方法及系统

图35

  1. 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院:[发明授权] 一种考虑制氢储能的工业虚拟电厂优化调度方法

该方法细化P2G两阶段运行过程,构建包含电解槽和氢燃料电池的氢储能系统模型,分析工业虚拟电厂内部资源特性并建立考虑制氢储能的资源约束条件,在此基础上构建调度模型,可降低工业虚拟电厂多能耦合程度,增强热电联产机组调峰能力,解决风电机组消纳问题。 图36

  1. 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司:耦合电解制氢的SCO2-ORC联合循环发电系统

该系统包括热源系统、储换热系统、SCO2发电系统、ORC发电系统和制氢系统,对太阳能换热并回收超临界二氧化碳余热及低温段热量,分别供发电和制氢,实现电力和氢能联合供应;两套发电系统共用太阳能,提高循环发电效率,降低余热损失和制氢电能消耗。 图37

  1. 海卓动力(青岛)能源科技有限公司:一种用于直流电网的氢能发电系统及其控制方法

图38

  1. 华中科技大学:[发明授权] 一种基于PEMEC-PEMFC闭式运行的冷热电氢联供系统

系统包括可再生能源发电系统、锂电池、质子交换膜电解槽、PEMFC电堆、蓄热罐和辅助供能系统,多余或不足的电能由锂电池储存或补充,氢气与氧气在PEMFC电堆反应产生液态水和热能,实现再生能源转化利用及水、氢气、氧气之间的循环转换。 图39

  1. 中国极地研究中心(中国极地研究所):[发明授权] 一种极地离网型风氢供能系统及其控制方法

系统中风电系统向低温电池储能系统充电,氢燃料电池系统将氢氧化学能转换为电能并充电,低温电池平抑风电波动、平滑负荷,智能监控系统获取各系统运行参数,可在极寒、强风雪、强风沙等极端环境下稳定高效供电,提高可再生能源比例,减少南极科考燃料消耗和排放。 图40

  1. 东南大学:[发明授权] 基于电氢耦合的综合补能设施站内优化调度方法及系统

图41

燃料电池

  1. 大连新研氢启科技有限公司:一种燃料电池供氢子系统建模及仿真控制方法

该方法在仿真软件中选取燃料电池堆、氢气循环泵、气液分离器、排水阀、开关阀、比例阀、排氮阀和氢气加热器等模型,并按实际供氢子系统结构连接,对供氢子系统元器件进行建模及压力、温度控制仿真。 图42

  1. 深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司:一种膜电极结构及空冷燃料电池

膜电极结构中阴极气体扩散层采用孔隙率50%-90%的多层泡沫金属气体扩散层,具备更优良的导热性,利于反应热传递和生成水排出;空冷燃料电池保湿能力较好,可避免膜电极过干导致性能下降和寿命衰减。 图43

  1. 湖南隆深氢能科技有限公司:适用于碳纸贴合设备的对齐检测方法、系统、终端及介质

该方法基于多个线扫相机持续获取待回收气体扩散层和压后加工件图像信息,提取空缺区域特征集与加工件特征集并对比,准确生成贴合质量检测结果,可在膜电极组件连续生产中及时确定贴合质量急剧下降的时间节点,减少不合格品、提高成品率。 图44

  1. 张家口思伟特氢能科技有限公司:一种燃料电池拉载测试方法及系统
  2. 西安交通大学:一种适用于数据中心的氢光互补发电余热利用装置

该装置包括氢燃料电池装置、换热器、循环泵、太阳能光热单元、储热罐、冷却及循环单元、变配电控制单元和储能电池,氢燃料电池电能自用并供用户、余电储存,冷却水循环回路经太阳能光热单元和储热罐连接冷热用户,解决运行中能量瞬时不平衡与供热、供冷量不足问题。 图45

  1. 甘肃长城氢能源工程研究院有限公司、兰州交通大学:一种基于ISSA-EKF提高燃料电池系统稳定运行的控制方法
  2. 四川新工绿氢科技有限公司:一种基于氢燃料电池与锂电池的能量包

监控系统通过电池管理系统获取电芯实时电压,低于阈值时控制氢气管理系统和空气管理系统工作使电堆发电并向电芯充电;负载功率需求超过阈值时由电堆直接向负载供电。氢燃料电池与锂电池集成可降低电池包成本,增大锂电池续航里程。 图46

  1. 氢通(上海)新能源科技有限公司、苏州工业职业技术学院:一种氢燃料电池混合动力系统能量管理方法

图47

  1. 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司:一种基于氢燃料电池的黑启动电源系统

系统包括天然气制氢模块、外供氢卸气增压模块、储氢模块、氢燃料电池发电模块、高压母线和低压母线,制氢模块与外供氢增压模块为储氢模块供氢,燃料电池发电模块输出经变压器接入高、低压母线,实现占地小、无污染、无噪声、效率高、响应快的黑启动电源。 图48

  1. 西安交通大学:氢电混合站内充电桩热管理系统及方法

系统中燃料电池模块为充电桩模块供电,双床吸附式制冷模块利用燃料电池余热产生冷量冷却充电桩,第一、第二吸附床交替进行制冷剂蒸气吸附与脱附,冷凝器、蒸发器和冷却塔构成循环,实现余热利用与充电桩高效冷却。 图49

  1. 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司:一种氢燃料电池发电预制舱

预制舱包括气体加压舱、氢燃料电池舱、冷热源舱和电控舱,分别负责氢空气供给、发电、冷却水循环和温度维持及自供电/外供电,可减轻施工运维难度、减小占地,并利用发电余热提高能源综合利用效率。 图50

  1. 安徽氢宇新能源科技有限公司:一种氢燃料电池阴极催化剂及其制备方法
  2. 上海亿氢科技有限公司:[发明授权] 一种燃料电池膜电极边框真空贴合方法和装置

图51

  1. 上海明天观谛氢能科技有限公司:[发明授权] 一种燃料电池膜电极的喷涂夹具及喷涂方法

图52

  1. 内蒙古一派氢能科技有限公司:[发明授权] 一种氢燃料电池电堆活化系统及方法

图53

  1. 中国电建集团透平科技有限公司:[发明授权] 一种带冷气能量回收的空气悬浮式冷却系统

该系统将膨胀机排出的冷气引流回收进入电机内部冷却电机及高速转动热量,随后流入压缩装置内部与抽吸的外部气体混合输送至电堆,实现空气循环利用,使空气能量利用率最大化,提高电机使用寿命并提升冷却系统整机效率。 图54

整车

  1. 奇瑞汽车股份有限公司:IV型70MPa氢气瓶储氢系统、工作方法及燃料电池汽车

该系统包括IV型70MPa氢气瓶、集成瓶阀、减压阀、进堆球阀及多通阀门等,多通阀门连接加氢口、高压压力传感器和瓶阀PRD放空,可有效减小供氢系统质量与整车重量,提高燃料电池系统效率,进而提升增程式燃料电池汽车的动力性、经济性。 图55

  1. 广州汽车集团股份有限公司:混合动力系统和车辆

系统包括氢气原料储存罐、制氢装置、氢发动机、氢燃料电池、驱动电机和主减速器,制氢装置同时向氢发动机和氢燃料电池供氢,可实现多种动力模式切换,氢发动机与氢燃料电池优势互补,充分提升整车动力性和经济性。 图56

  1. 中国第一汽车股份有限公司:氢燃料发动机曲通机械系统及其控制方法、氢燃料车辆

系统包括曲轴箱、机油盘、油气分离器、第一/第二涡轮增压器和链条室罩盖等,基于涡轮增压器前负压、进气歧管负压或涡轮增压器运转对曲轴箱排气或补气,解决发动机燃烧产生高温水蒸气在曲轴箱聚集导致机油乳化,以及曲轴箱氢浓度过高导致安全性差的问题。 图57

  1. 浙江吉利控股集团有限公司、浙江吉利远程新能源商用车集团有限公司、天津醇氢研究开发有限公司:冷启动装置及其控制方法、设备、存储介质与程序产品

该冷启动装置应用于甲醇发动机,包括加热器和排气管道,加热器对甲醇发动机冷却水循环加热,排气管道连接加热器并经过发动机油底壳,使加热器废气加热油底壳,解决甲醇发动机冷启动时因机油乳化导致可靠性降低的问题。 图58

  1. 仙湖科技有限公司:[发明授权] 一种氢复合动力商用重卡整车热管理系统

系统包括内燃机热回路、燃料电池热回路、采暖热回路和动力电池热回路,各回路之间通过换热器实现热量交换,提高整车能量利用效率,并有利于车辆低温快速起动。 图59

  1. 常州越泰检测科技有限公司:[发明授权] 一种基于具体应用场景的氢燃料电池机车能量控制方法

该方法模拟运行得出机车运行参数并形成功率图谱,按多动力源最优能量配比得出氢燃料电池机车动力源最优配比,燃料电池采用功率跟随模式补充,同时兼顾动力电池寿命、燃料电池效率和氢气消耗量,使燃料电池工作在效率最佳区间,提高能量利用率、降低氢气消耗。 图60

氢冶金

  1. 酒泉钢铁(集团)有限责任公司:一种利用煤基氢冶金回转窑还原低品铁精矿制高品铁精矿的方法

低品铁球团矿烘干后与外配残碳混合进入回转窑,先经碳基低温焙烧还原,再在氢冶金反应区以煤热解产生的H2为主导进行氢冶金还原,形成高强度、高金属化率磁性金属化球团;经干磨、干选得到高品铁粉,冷压块后可作产品销售或代替废钢供转炉冶炼。 图61

  1. 河北张宣高科科技有限公司:一种低碳高效制备高纯镍合金的系统及方法

系统包括氢冶金反应器、余热回收装置、降温除尘装置、加压装置、加热装置和氢气供给系统,以"氢"代"碳"实现近零碳排放,采用余热高效回收和气力输送技术实现最低能耗,并联系统配合自动化控制实现氢气安全使用与工厂连续稳定生产,避免电炉单独采购镍块的高成本。 图62

  1. 东北大学:[发明授权] 一种还原气循环利用的氢冶金系统及方法

图63

其他

  1. 益生瑞(上海)生物科技有限公司:一种家用氢氧治疗机智能遥控系统

图64

  1. 北京理工大学:一种氨氢燃料发动机氨排放量的测量装置及方法

图65

  1. 北京理工大学:预测进气道喷射氢内燃机最大功率对应转速区间的方法

图66

  1. 舶世新能源科技(苏州)有限公司:一种高压氢射流引燃氨燃烧控制方法及其实施装置

高压液氨喷射器方案在压缩过程通过高压氢喷射器向缸内喷射少量氢,上止点附近缸内直喷氢和氨并在高压氢喷射过程中点火引燃;低压液氨喷射器方案则在进气过程向进气道喷射氨。可借助氨重整制氢后的氢氨混合气形成初期预混燃烧,无需额外储氢装置,并提升前期预混燃烧效率。 图67

  1. 中科焓能(安徽)新能源科技有限公司:一种富氢水机及其操作方法

图68