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氢气的安全输送
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氢气应用

氢气是碳中和与能源转型的关键要素之一。借助我们的管道元件和系统,无论何时何地,我们都可以帮助您将氢气从 A 安全输送到 B。

我们氢气专业知识

我们在大量氢气应用领域拥有 30 多年的经验,是安全输送氢气方面的专家。作为实力雄厚的开发合作伙伴,我们将通过专业技术和创新解决方案为您提供支持。

焊接专业知识

完美的焊缝需要精确的准备工作。无毛刺和无间隙焊接可显著减少应力腐蚀开裂、缺口应力和氢腐蚀等现象。我们拥有成熟的焊接工艺,包括:

  • 惰性气体钨极保护焊 (WIG) (手工或机械化)
  • 等离子弧焊 (PAW)
  • 激光焊 (LBW)
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测试

我们在真实条件下对管道进行测试。我们采用所有常见测试方法,例如

  • 氦检漏试验
  • 以焊缝为重点的红白测试
  • 采用 3D 技术的 X 射线透射测试
  • 耐压、耐热和耐久性试验
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材料专业知识

在我们的实验室中,我们根据所需特性对每种材料进行检测。经过大量测试,我们的专家制定了一个排名,可以根据具体应用推荐使用氢气的材料。

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量身定制的设计

当需要从 A 处连接到 B 处时,我们的产品总能派上用场。我们开发量身定制的解决方案,并始终按照客户的要求进行设计。

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开发合作伙伴

作为开发合作伙伴,我们在每个阶段为客户和合作伙伴提供支持——从最早的想法到最终的应用。我们的流程链在多个层面上环环相扣,使我们受益匪浅。

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卓越的品质

我们的管道系统安全、耐用、质量上乘。我们也因此通过了大量认证,例如

  • EC79,
  • ANSI HGV 3.1
  • 客户特定认证。
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系列产品供应商

凭借我们的工艺和生产能力,我们能够开发从小型到大型系列的定制解决方案

  • 工艺可靠
  • 质量稳定
  • 交付可靠
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覆盖整条氢气链

从氢气的生产、存储和运输,到氢气在工业和交通行业的应用,我们都可以成为您的开发合作伙伴。我们的柔性和刚性元件可用于整个氢气价值链。

我们的合作伙伴

战略合作伙伴关系有助于联合各方力量,集思广益,从而创造新的解决方案。这也是我们积极加入联盟并合作开展研究项目的原因。

LogoAllianzWasserstoffmotor-749x674

汽车制造商、供应商、工程师和科研机构在此整合知识,交换思想。

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致力实现促进氢气应用的产业化和批量生产。

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汇集约 300 家国际合作伙伴,覆盖整个氢产业链。

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一项由德国政府发起,旨在发展可持续和高效的航空运输系统的计划。

问与答

绿氢

通过电解水产生。所需电力来自太阳能、风能或水能等可再生能源。因此,生产过程不产生二氧化碳,对气候友好。

灰氢

通过化石燃料(如天然气、煤或石油)通过蒸汽转化产生。生产一吨氢气会产生 10 吨二氧化碳废气。不符合碳中和目标。

蓝氢

与灰氢一样,也是通过蒸汽转化生产的。不过,释放出的二氧化碳被储存在地下(CCS 技术:碳捕获与储存)。由于二氧化碳不会释放到大气中,因此蓝氢是碳中和的。

蓝绿氢

通过甲烷热解产生。天然气(甲烷)在热化学过程中被分解成氢和固体碳。固体碳可以作为颗粒储存起来,供以后再利用。

红氢/粉氢

与绿氢一样,也是通过电解产生的。不过,所需的电力来自核能。虽然这种氢气是碳中和的,但会产生放射性废料,必须安全储存。

制氢技术有很多。如今,主要通过对化石燃料进行蒸汽转化来获得,该过程还会产生二氧化碳。电解法则因其气候中和的特性而变得越来越重要。在此过程中,利用可再生能源发电,将水分成氢和氧两种成分。

工业中最重要的电解类型是碱性电解 (ALK)、质子交换膜电解 (PEM) 和固体氧化物电解 (SOEC)。在所有工艺中,水都被分成氢和氧两种成分。这些技术在膜和电解质的选择上有所不同。

碱性电解 (ALK)

碱性电解是实践中最常用的技术。使用氢氧化钾溶液 (KOH) 作为电解质。这项技术已经可以大规模应用。除了投资成本低、使用寿命长的优势之外,几乎不使用任何特殊原材料。但最大的缺点是对负载变化的动态响应较低。

质子交换膜电解 (PEMEC)

与碱性电解法相比,质子交换膜电解法出现的较晚,但也可用于工业规模。质子交换膜是其核心部件。它可确保氧气和氢气这两种产物不会混合,从而提高氢气纯度。PEM 电解可快速适应负载变化且设计紧凑。但另一方面,催化剂材料价格昂贵。

固体氧化物或高温电解 (SOEC)

水以水蒸气的形式进入系统。因此,可实现最高 85% 的高效率。电解池的工作温度高达 900°C。使用固体陶瓷材料作为电解质。SOEC 的另一个优点是,它也适用于一氧化碳电解生产合成气。然而,高温会导致负载变化能力低,并且对材料的要求高。

储氢技术有很多种。基于物理的储罐具有较高的重力和体积能量密度。基于材料的储罐可在压力和温度可控的条件下进行存储。最常见的两种技术是在高达 700 bar 的压力下储存气态氢,以及在 -253 °C 的温度下在真空隔热罐中储存液态氢。其他技术包括金属氢化物储存、LOHC 或化学存储,如氨或甲醇。

氢气可用于多种行业。其中工业领域的需求量最大,因为氢气的化学特性决定了工业领域对氢气的需求。可能的应用包括生产氨和甲醇,或生产钢铁和水泥。预计汽车领域的需求也非常高。在无法用电池替代的情况下(即在高负载和远距离行驶时),就会使用氢气。这些应用包括航空航天、航海以及运输部门。

氢只有一个质子和一个电子。因此,它是体积最小、重量最轻的元素,这也是它在各种材料中扩散速度极快的原因。根据基体材料、压力、温度和暴露时间的不同,这可能会导致氢脆,从而使部件过早疲劳。为确保管道的密封性和安全性,必须为应用选择正确的材料和正确的组件规划。

碳含量低、镍含量高的高合金奥氏体铬镍钢最适合氢气应用。低碳高镍使这些钢材具有很强的抗晶间腐蚀能力,并能在很大程度上防止氢脆。

氢脆是指氢原子在材料晶格结构中的渗透和结合。这会导致材料韧性降低,从而过早形成裂纹而产生疲劳,或大大加速裂纹扩展,使材料突然失效。氢脆与材料、压力、温度和许多其他影响因素密切相关。

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