電子工業(yè)半導體制造:在半導體芯片制造過程中,氫氣被廣泛應用于多個環(huán)節(jié)。例如,在硅片的清洗工藝中,氫氣等離子體可用于去除硅片表面的雜質(zhì)和氧化物,硅片表面的清潔和活性。在化學氣相沉積(CVD)工藝中,氫氣作為載氣和反應氣體,參與薄膜的生長過程,有助于提高薄膜的質(zhì)量和性能。
電解水制氫方面 改進催化劑 1 :開發(fā)新型催化劑,如納米催化劑、氮摻雜碳納米管等,提高電解水反應的活性,降低過電位,提升電解效率。通過摻雜技術調(diào)整催化劑電子結構,結合分子動力學模擬設計催化劑結構和組成,在提率的同時降低成本。
電解水制氫:在現(xiàn)有條件下,假設工業(yè)用電價格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當可再生能源電價降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統(tǒng)電解設備價格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時,堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
著火極限拓寬:氫氣的可燃范圍寬,能使混合氣體的著火極限拓寬。以液化氣為例,摻入氫氣后,其可燃下限會降低,可燃上限會升高,使得混合氣體在更寬的濃度范圍內(nèi)都能燃燒,增加了燃燒的可能性,但同時也增加了泄漏等情況下發(fā)生火災爆炸的風險。
管道運輸適合大規(guī)模、長距離運輸,但初期建設投資大;高壓氣態(tài)拖車運輸靈活性高,但運輸量有限,且隨著運輸距離增加,成本上升明顯提純與凈化環(huán)節(jié) 雜質(zhì)含量 不同工業(yè)生產(chǎn)對氫氣純度要求不同。若原料氣中雜質(zhì)含量高,提純工藝復雜,成本增加。
粉末冶金:在粉末冶金生產(chǎn)中,氫氣用于還原金屬粉末,如鐵粉、銅粉等,以去除粉末表面的氧化物,提高粉末的純度和活性。同時,在燒結過程中,氫氣作為保護氣體,防止金屬粉末在高溫下被氧化,燒結制品的質(zhì)量。