电解水制氢理论
作者： 姚寿文，刘军瑞，李欣欣编著
定价： 88.0
出版社： 理工大学出版社有限责任公司
出版日期： 24-01-01
IN： 97875763060
内容简介
电解水制氢是全球未来能源架构的基础，是实现零碳排放，碳中和，构建氢社会的。本书从绿氢在未来能源系统作用出发，阐述了电解水的基本原理，构建了电解水的三大特性—极化特性、效率特性和，建立了电解水制氢理论。围绕电解水的三大特性，详细介绍了三大特性的模型、建模方法以及评价指标，围绕综合表现的效率特性介绍了效率的方法和措施。从系统层次介绍了电解水系统建模和方法，为电解水系统设计提供依据。全书结了电解水的现状和未来的展望，提出了未来提效节能的关键技术，夯实氢能新能源架构，实现氢社会的愿景。
目录
第1章电解水在未来能源系统的重要性
1.1引言
1.2氢和电解水
1.2.1氢气的制取和使用
1.2.2氢气颜色
1.3能源系统中的氢动力
1.3.1氢历史意义:去石化
1.3.2当代氢能驱动力一脱碳
1.3.3净零排放对当前能源系统的影响
1.3.4绿氢作为能量转换的加速器
1.4电化学制氢简介
1.4.1碱性电解水
1.4.2质子交换膜电解水
1.4.3阴离子交换膜电解
1.4.4固体氧化物电解水
1.4.5典型电解水技术比较
1.5本书内容安排
……
第2章电解水的基本原理
第3章电解水的极化特性
第4章电解水的效率特性
第5章影响电解水效率的因素分析
第6章电解水的
第7章电解水系统建模与
第8章电解水的现状和展望
附录A电解水建模与分析相关术语
附录B电解液物理参数关系
附录C常数
附录D缩写词
参考文献
前言
能源是人类赖以生存行生产的重要物质基础。煤、石油、天然气等化石能源虽然极了人类社会和济的发展，但也极大地破坏了人类赖以生存的生态环境，导致气温上升，促使世界178个缔约方共同签署了气候变化协定一《巴黎协定》。
氢能作为无碳、高热值、来源广泛的清洁能源，得到全球各国普遍认可。多国相继制定氢路线图，大力推动氢能发展，构建“氢能社会”，实现“氢能”。我国在22年3月23日发布《氢能产业发展中长期规划(21-35)》.践行“双碳行动”，履行大国责任。
可再生能行电解水制氢，称为绿氢，是零碳排放的关键。绿氢的大规模制备、储存、运输和使用，还需要解决一些“卡脖子”技术，如能耗、、稳定和寿命等。
目前，电解水制氢技术主要有碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢三种。1789年，自Troostwijk 和 Deiman 发现碱性析氢反应以来，碱性电解水制氢已成为一种成熟的技术，其技术成熟度高，商业化好。虽然如此，若想真正实现氢能社会，提升电解水制氢能效，仍面临许多亟待攻关的关键技术。
针对国内缺乏专注于电解水的书籍，尤其缺少一本介绍电解水制氢理论的教材和参考书，本书以电解水在未来能源系统中的重要性为基础，阐述电解水制氢原理，系统提出了电解水的三大特性一一极化特性、效率特性和，以及相关的技术指标，构建了电解水制氢理论。全书围绕电解水理论架构的这三大特性开展相关论述。
电解水制氢的重要性是不言而喻的，因此本书在编写上没有过多谈及国内外的政策、路线图等。作为一本基础的电解水制氨理论书籍，本书尽可能不涉及偏微分方程，而是以基础理论为出发点，从理论体系的角度，为广大制氢爱好者从业者提供一本人门较简单、体系较完备且受益终生的制氢理论书籍。
本书主要依据近几年国内外文编写而成。书中的部分术语或许不是规范，期待广大读者提出建议，为提升本书质量献言献策，作者不胜感激。
本书的编写得到了风氢扬氢能科技()有限公司电解水制氢项目组王昊、李梦珂、张博、和郑州轻工业大学张振亚的大力支持，其中张振亚老师还参与编写了章和第二章。他们提出了诸多宝贵意见和具体问题，在此一并表示感谢。
在本书付梓之际，感谢我家人的倾力支持。多少个伏案日夜，家人的勉励是快速实现本书从构思到成稿的关键，家人永远是我坚强的后盾。
谨以此书献给广大“双碳行动”和氢能产业链的从业者、爱好者，以及将投身我国氢能事业的广大技术人员，同时希望该书能够为电解水制氢从业人员在结构设计、性能优化、系统运营维护等方面提供一些重要依据。本书可作为大专院校相关专业的教材和有关科研院所的科技人员的参考书。
姚寿文
摘要
1.2氢和电解水
地球上虽然存在一些氢的“沉积物”，并可能被用作一次能源，但氢为未来能源系统带来的大部分价值在于二次能源载体。几乎任何能源都可以用于制氢，而氢几乎可以被用作任何能源应用中的燃料。除了纯能源价值之外，氢还可作为化肥和化学工业的原料，以及炼钢中的还原剂。
如果通过将水分解成氢和氧，然后再与空气中的氧复合，释放能量并再次生成水，则氢是在封闭环境下循环使用的。如果分解水的能量来自可再生能源，则氢是可再生能源的载体，不会消耗地球上的任何能源。如果氢气未使用就排放到大气中(如泄漏、排放)，它将成为二次温室气体。然而，由于运营商有将气体损失降至低的内在济激励，因此预计未来潜在的氢气基础设施不会对气候造成重大影响。
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