第一篇  氢能概述
  引言
  第1章  氢能沿革
    1.1  氢的发现与用途
      1.1.1  氢元素的发现
      1.1.2  氢的来源及应用
    1.2  氢的物理化学性质
      1.2.1  物理性质
      1.2.2  化学性质
    1.3  氢能的概念与分类
      1.3.1  氢能的概念
      1.3.2  氢能的分类
    1.4  氢能产业发展历程
    参考文献
  第2章  氢能对实现“双碳”目标的支撑作用
    2.1  交通领域
    2.2  工业领域
    2.3  建筑领域
    2.4  电力领域
    参考文献
  第3章  氢能技术发展情况及经济性分析
    3.1  氢能技术发展现状及前景
      3.1.1  氢能制备技术
      3.1.2  氢能储运技术
      3.1.3  氢能加注技术
      3.1.4  氢能应用技术
    3.2  氢能技术经济性分析
      3.2.1  氢能制备经济性分析
      3.2.2  氢能储运经济性分析
      3.2.3  氢能加注经济性分析
      3.2.4  氢能应用经济性分析
    参考文献
  第4章  氢能管理
    4.1  氢能政策与法规
      4.1.1  国家层面的政策
      4.1.2  地方政策
      4.1.3  氢能法规
    4.2  氢能标准
      4.2.1  国际氢能技术标准
      4.2.2  我国氢能标准化政策及组织
      4.2.3  我国氢能标准现状及分析
      4.2.4  总结及建议
    参考文献
  第5章  氢能安全
    5.1  氢安全研究现状
      5.1.1  氢制备安全
      5.1.2  氢储存安全
      5.1.3  氢运输安全
      5.1.4  氢使用安全
    5.2  氢风险评估
      5.2.1  定性风险评估方法
      5.2.2  定量风险评估方法
    5.3  氢安全应急预警
      5.3.1  氢气安全监测与预警原理
      5.3.2  氢气安全监测与预警场景
    5.4  氢应急装备与系统
      5.4.1  通风系统
      5.4.2  自动喷水灭火系统
      5.4.3  喷雾系统
      5.4.4  消防给水系统
      5.4.5  干粉灭火系统
      5.4.6  CO2灭火系统
      5.4.7  惰性气体系统
    5.5  典型氢安全事故概述
      5.5.1  美国加州埃默里维尔加氢站事故
      5.5.2  福岛核电站氢气爆炸事故
      5.5.3  加州圣克拉拉市氢气爆炸和火灾事故
      5.5.4  挪威加氢站爆炸事故
      5.5.5  韩国储氢罐爆炸
      5.5.6  沈阳氢气喷射火事故
    参考文献
第二篇  氢的制取
  引言
  第6章  可再生能源制氢
    6.1  碱性电解水制氢
      6.1.1  基本原理
      6.1.2  制氢装置
      6.1.3  控制系统及仪表
      6.1.4  电解能耗及气体纯度的影响因素
      6.1.5  市场应用
    6.2  质子交换膜电解水制氢
      6.2.1  PEM电解水概述
      6.2.2  PEM电解水关键材料
      6.2.3  PEM电解水部件与电堆
      6.2.4  PEM电解水系统
      6.2.5  PEM电解水装备与应用
    6.3  固体氧化物电解水制氢
      6.3.1  固体氧化物电解池概述
      6.3.2  固体氧化物电解水制氢基本原理
      6.3.3  固体氧化物电解池关键材料
      6.3.4  固体氧化物电解池的性能衰减
      6.3.5  固体氧化物电解堆及系统
      6.3.6  经济竞争力分析
      6.3.7  技术展望及挑战
    6.4  阴离子交换膜电解水制氢
      6.4.1  基本原理
      6.4.2  AEM电解水关键材料
      6.4.3  AEM电解水系统部件与电解槽
      6.4.4  AEM制氢系统
      6.4.5  设备的商业化进展和应用进展
    29.1  MCFC材料与部件
      29.1.1  MCFC的工作原理
      29.1.2  MCFC的元件材料和制备工艺
    29.2  MCFC电堆的组装及测试
      29.2.1  MCFC电堆结构
      29.2.2  MCFC电堆的燃料供应与处理
      29.2.3  MCFC电堆性能测试
    29.3  MCFC发电系统的性能与寿命
      29.3.1  MCFC发电系统构成
      29.3.2  MCFC发电系统性能
      29.3.3  MCFC性能和寿命影响因素
    29.4  MCFC发电系统集成与示范
      29.4.1  Santa Clara MCFC示范项目
      29.4.2  日本川越1MW熔融碳酸盐燃料电池试验电站
      29.4.3  MCFC的商业化
      29.4.4  MCFC制氢与CO2捕集
    参考文献
  第30章  应用案例
    30.1  运载装备
      30.1.1  航天飞船
      30.1.2  水面舰船
      30.1.3  常规潜艇
      30.1.4  水下航行器
    30.2  便携装备
    30.3  机动化电站
    30.4  固定式电站
    参考文献
  第31章  氢内燃机
    31.1  氢气与化石燃料物理化学属性
    31.2  氢气供应与混合
      31.2.1  进气道喷射和缸内直喷
      31.2.2  氢气射流及混合气形成
    31.3  氢内燃机燃烧与排放
      31.3.1  氢气缸内燃烧特性
      31.3.2  氢内燃机异常燃烧特性
      31.3.3  氢内燃机排放特性
    31.4  氢内燃机车辆
      31.4.1  氢内燃机设计与开发
      31.4.2  氢内燃机车辆开发
    参考文献
  第32章  氢燃气轮机
    32.1  氢燃气轮机概述
      32.1.1  燃气轮机概念、类型、工作原理
      32.1.2  氢燃气轮机国内外发展概况
      32.1.3  氢燃气轮机发展趋势
      32.1.4  氢燃气轮机的低碳排放优势
    32.2  燃气轮机氢燃料
      32.2.1  纯氢燃料
      32.2.2  掺氢燃料
      32.2.3  氨燃料
    32.3  氢燃气轮机燃烧室
      32.3.1  氢燃气轮机燃烧学基础
      32.3.2  氢燃气轮机燃烧室结构设计
      32.3.3  氢燃气轮机污染物排放与控制
    32.4  氢燃气轮机透平
      32.4.1  氢燃气轮机透平气动设计
      32.4.2  氢燃气轮机透平结构设计
      32.4.3  氢燃气轮机透平热管理
    32.5  氢燃气轮机技术挑战
      32.5.1  燃烧技术问题
      32.5.2  材料技术问题
      32.5.3  其他技术问题
    32.6  氢燃气轮机应用
      32.6.1  风光电-氢-电系统
      32.6.2  调峰调频
      32.6.3  分布式能源
      32.6.4  替代传统煤电存量项目
    参考文献
  第33章  天然气掺氢内燃机及民用燃烧器
    33.1  天然气掺氢燃料特性
      33.1.1  物理和化学性质
      33.1.2  燃烧速度
      33.1.3  最小点火能量
      33.1.4  可燃极限
      33.1.5  火焰稳定性
    33.2  天然气掺氢内燃机
      33.2.1  燃料预混系统
      33.2.2  燃烧与排放控制
      33.2.3  应用现状
    33.3  天然气掺氢民用燃烧器
      33.3.1  互换性分析
      33.3.2  燃烧特性
      33.3.3  应用现状
    参考文献
  第34章  氢还原与非高炉炼铁
    34.1  高炉喷氢工艺
      34.1.1  高炉喷吹富氢气体工艺
      34.1.2  高炉喷吹纯氢气体工艺
    34.2  氢能竖炉直接还原
      34.2.1  富氢竖炉工艺
      34.2.2  纯氢竖炉工艺
    34.3  熔融还原工艺
      34.3.1  COREX工艺
      34.3.2  FINEX工艺
      34.3.3  HIsmelt工艺
      34.3.4  HIsarna工艺
      34.3.5  内蒙古赛思普CISP工艺
    参考文献
附录  氢能相关政策、标准
  附表一  部分国家氢能政策梳理
  附表二  地方氢能政策梳理
  附表三  国际标准化组织（ISO）氢能技术标准
  附表四  国际电工委员会（IEC）氢能技术标准
  附表五  美国氢能技术标准及规程
  附表六  日本氢能技术标准
  附表七  德国氢能技术标准
  附表八  其他地区及国家氢能技术标准及法规
  附表九  我国氢能现行国家标准
  附表十  我国氢能现行行业标准
  附表十一  我国氢能现行地方标准
  附表十二  我国氢能现行团体标准
  附表十三  我国氢能储运加涉及特种设备安全技术规范（TSG）
  附表十四  我国氢能储运加相关法规及规范
  附表十五  国际氢能储运加相关法规及规范
索引
    参考文献
  第7章  其他电解水制氢
    7.1  电解海水制氢
      7.1.1  电解海水制氢概述
      7.1.2  电解海水析氢催化剂
      7.1.3  电解海水析氧催化剂
      7.1.4  海水制氢示范应用
    7.2  电解废水制氢
      7.2.1  尿素电解氧化反应和产氢原理
      7.2.2  尿素废水UOR和HER催化剂概述
    7.3  电解煤浆液制氢
      7.3.1  电解煤浆液制氢机理
      7.3.2  电解煤浆液制氢的高活性电极
      7.3.3  电解煤浆液制氢的影响因素
      7.3.4  电解煤浆液制氢工艺
    参考文献
  第8章  光解水制氢
    8.1  概述及基本概念
    8.2  反应类型和基本原理、过程及反应热动力学
      8.2.1  反应类型
      8.2.2  基本原理、过程
      8.2.3  反应热动力学
    8.3  性能影响因素及效率评价
      8.3.1  性能影响因素
      8.3.2  效率评价
    8.4  催化剂的分类及改性
      8.4.1  催化剂的分类
      8.4.2  催化剂的改性
    8.5  反应器及示范系统
      8.5.1  反应器
      8.5.2  示范系统
    参考文献
  第9章  生物质制氢
    9.1  基本原理
      9.1.1  暗发酵生物制氢基本原理
      9.1.2  光发酵生物制氢基本原理
      9.1.3  暗光联合生物制氢基本原理
      9.1.4  生物质热裂解制氢基本原理
      9.1.5  生物质气化制氢基本原理
      9.1.6  生物质超临界气化制氢基本原理
    9.2  关键技术及理论
      9.2.1  原料预处理关键技术
      9.2.2  生物发酵制氢关键技术
      9.2.3  生物质热化学制氢关键技术
    9.3  过程强化措施
      9.3.1  外源添加物调控
      9.3.2  光热质传输调控
    9.4  装备与示范
      9.4.1  常见的生物质制氢装置
      9.4.2  生物质制氢系统示范
    参考文献
  第10章  热化学循环分解水制氢
    10.1  热化学循环原理及评价
      10.1.1  热化学循环原理
      10.1.2  热化学循环制氢效率
      10.1.3  热化学循环过程评价与筛选
    10.2  热化学循环体系
      10.2.1  氧化物体系
      10.2.2  含硫体系
      10.2.3  卤化物体系
    10.3  典型混合循环体系
      10.3.1  混合硫循环
      10.3.2  Cu-Cl循环
    10.4  碘硫循环
      10.4.1  碘硫循环的效率分析
      10.4.2  碘硫循环过程模拟与流程分析
      10.4.3  循环过程的材料研究与选择
      10.4.4  碘硫循环实验室规模集成系统
    10.5  热化学循环制氢技术与高温核能系统的耦合
    参考文献
  第11章  氨分解制氢
    11.1  多相催化法氨分解制氢
      11.1.1  多相催化法氨分解制氢原理
      11.1.2  多相催化法氨分解制氢催化剂
      11.1.3  氨分解制氢工艺
      11.1.4  氨分解制氢主要装置
    11.2  电催化氨分解制氢
      11.2.1  电催化分解含氨溶液
      11.2.2  电催化分解液氨
      11.2.3  电催化分解氨催化剂
    11.3  低温等离子体法氨分解制氢
    11.4  氨分解制氢应用
    参考文献
  第12章  化石能源制氢
    12.1  煤气化制氢
      12.1.1  基本原理
      12.1.2  煤气化制氢技术
      12.1.3  煤气化制氢的工艺流程
      12.1.4  煤气化制氢的主要设备
    12.2  甲醇制氢
      12.2.1  甲醇制氢技术基本原理
      12.2.2  甲醇制氢催化剂
      12.2.3  甲醇制氢的工艺流程
      12.2.4  甲醇制氢关键设备
    12.3  天然气制氢
      12.3.1  基本原理
      12.3.2  天然气制氢工艺选择
      12.3.3  天然气制氢原料净化技术
      12.3.4  天然气制氢典型案例
    参考文献
  第13章  工业副产氢
    13.1  氯碱行业副产物制氢
      13.1.1  概述
      13.1.2  基本原理
      13.1.3  关键技术及工艺流程
    13.2  焦炉煤气制氢
      13.2.1  概述
      13.2.2  基本原理
      13.2.3  焦炉煤气制氢的工艺流程
      13.2.4  焦炉煤气制氢的主要设备
      13.2.5  应用实例
    参考文献
  第14章  氢气生产安全
    14.1  氢的危险来源
      14.1.1  氢的固有危险特性
      14.1.2  氢生产系统的结构设计和材料匹配
    14.2  电解水制氢安全
      14.2.1  制氢系统危险和有害因素
      14.2.2  安全设计
      14.2.3  操作要求
    14.3  化石能源制氢安全
      14.3.1  物料危险特性
      14.3.2  不安全因素及防范措施
    14.4  氢气提纯安全
      14.4.1  原料气的危险特性
      14.4.2  安全规范
    参考文献
第三篇  氢的储存、运输及加注
  引言
  第15章  概述
    15.1  氢的储存
      15.1.1  氢的储存形式
      15.1.2  各类储存主要特点
    15.2  氢的运输
      15.2.1  氢的运输形式
      15.2.2  各类运输形式主要特点
    15.3  氢的加注
      15.3.1  氢的加注形式
      15.3.2  各类加注主要特点
    15.4  未来挑战与机遇
      15.4.1  氢的储存、运输及加注当前面临的问题
      15.4.2  未来主要发展方向与机遇
    参考文献
  第16章  气态氢的储运
    16.1  固定式储氢
      16.1.1  概述
      16.1.2  临氢材料
      16.1.3  储氢设备
      16.1.4  储氢系统
    16.2  交通运载工具的氢储存
      16.2.1  交通运载工具的氢储存——气瓶
      16.2.2  交通运载工具的氢储存——供应
    16.3  氢的地面运输
      16.3.1  概述
      16.3.2  钢制高压瓶式容器
      16.3.3  大容积纤维缠绕高压气瓶
      16.3.4  型式试验
      16.3.5  管束式集装箱
    16.4  管道运输
      16.4.1  概述
      16.4.2  纯氢管道运输
      16.4.3  掺氢天然气管道运输
      16.4.4  小结与展望
    参考文献
  第17章  液态氢的制备与储运
    17.1  氢气液化
      17.1.1  氢气液化概述
      17.1.2  氢气液化工艺流程
      17.1.3  氢气液化装置
      17.1.4  液氢工厂
    17.2  液氢储存
      17.2.1  地面液氢储存
      17.2.2  车载液氢储存气瓶
    17.3  液氢运输
      17.3.1  液氢罐车运输
      17.3.2  液氢罐式集装箱运输
    17.4  液氢安全
      17.4.1  液氢安全风险及失效机制
      17.4.2  液氢生产、储运过程中的安全技术规范
      17.4.3  液氢储运过程中的安全技术规范
    参考文献
  第18章  材料储氢
    18.1  概述
    18.2  固态储氢技术
      18.2.1  固态储氢材料
      18.2.2  固态储氢装置
    18.3  有机液体储氢技术
      18.3.1  有机液体储氢材料
      18.3.2  有机液体储氢装置
      18.3.3  加注装置
      18.3.4  有机液体储氢技术应用
      18.3.5  有机液体储氢标准
    参考文献
  第19章  氢加注
    19.1  气态加氢站
      19.1.1  加氢站概述
      19.1.2  加氢站的分类
      19.1.3  加氢工艺及设施
      19.1.4  加氢站建设
      19.1.5  加氢站运营管理
      19.1.6  加氢站发展
    19.2  液氢加氢站
      19.2.1  液氢储氢型加氢站概述
      19.2.2  液氢储氢型加氢站技术路线
      19.2.3  液氢储氢型加氢站关键设备
      19.2.4  站控系统
    19.3  气态压缩机
      19.3.1  概述
      19.3.2  隔膜式压缩机
      19.3.3  气（液）驱动式压缩机
      19.3.4  离子液压缩机
      19.3.5  气态压缩机发展应用
    19.4  气态加氢机
      19.4.1  概述
      19.4.2  应用场景
      19.4.3  加氢机配置
      19.4.4  核心零部件介绍
      19.4.5  加注标准及通用要求
      19.4.6  加注过程安全要求
    19.5  气态加氢站控制系统
      19.5.1  站控系统的组成
      19.5.2  站控各功能控制
      19.5.3  监控数据要求
      19.5.4  气态加氢站站控安全要求
    参考文献
  第20章  氢的主要压力管路元件与氢的检测
    20.1  氢气管道元件概述
      20.1.1  管道组成件
      20.1.2  管道支承件
      20.1.3  管道安全附件
    20.2  氢气管道元件用材料
      20.2.1  材料的氢脆性及测试评价
      20.2.2  氢气压力管道部件用材料
      20.2.3  氢气阀门与法兰用材料
    20.3  氢气管道阀门
      20.3.1  氢气管道阀门及分类
      20.3.2  典型氢气阀门
      20.3.3  氢气管道阀门性能测试
    20.4  氢气管道连接件
      20.4.1  氢气管道连接方式
      20.4.2  氢气管道焊接
      20.4.3  氢气管道连接件
    20.5  氢气压力管道元件选型规则
      20.5.1  氢气管件选择
      20.5.2  氢气阀门与安全保护装置选择
    20.6  氢气管道参数测量
      20.6.1  气体压力测量
      20.6.2  气体温度测量
      20.6.3  氢气流量测量
    20.7  氢气管路失效与泄漏检测
      20.7.1  管道失效常见原因
      20.7.2  氢气检测一般方法
      20.7.3  氢气泄漏的浓度传感器
      20.7.4  氢泄漏浓度传感器的选用案例
      20.7.5  手持氢泄漏探测设备
    参考文献
第四篇  氢能应用
  引言
  第21章  燃料电池概述
    21.1  什么是燃料电池
    21.2  燃料电池分类
      21.2.1  质子交换膜燃料电池
      21.2.2  固体氧化物燃料电池
      21.2.3  碱性燃料电池
      21.2.4  磷酸燃料电池
      21.2.5  熔融碳酸盐燃料电池
    21.3  应用领域
      21.3.1  航天领域
      21.3.2  潜艇方向
      21.3.3  新能源汽车
      21.3.4  分布式发电站
      21.3.5  备用电源与家庭电源
    参考文献
  第22章  热力学与动力学
    22.1  热力学
      22.1.1  生成焓与生成吉布斯自由能
      22.1.2  热力学电效率
      22.1.3  理论电压
      22.1.4  电效率和热效率
      22.1.5  能斯特方程
    22.2  动力学
      22.2.1  活化过电位
      22.2.2  开路电压
      22.2.3  欧姆过电位
      22.2.4  浓差过电位
      22.2.5  实际电压
    22.3  影响性能因素
      22.3.1  电堆及其材料与部件
      22.3.2  核心辅助部件
      22.3.3  运行条件
    22.4  寿命
      22.4.1  燃料电池系统
      22.4.2  运行条件和控制策略
    参考文献
  第23章  测试方法
    23.1  材料与部件
      23.1.1  催化剂测试方法
      23.1.2  质子交换膜测试方法
      23.1.3  微孔层测试方法
      23.1.4  双极板测试
      23.1.5  膜电极测试
    23.2  电堆与系统
      23.2.1  燃料电池电堆测试方案
      23.2.2  燃料电池系统测试方案
    23.3  测试设备
      23.3.1  单电池测试设备
      23.3.2  电堆测试设备
      23.3.3  系统测试设备
    参考文献
  第24章  质子交换膜燃料电池
    24.1  材料与部件
      24.1.1  单电池
      24.1.2  电堆
      24.1.3  燃料电池系统
    24.2  性能与寿命
      24.2.1  燃料电池性能指标
      24.2.2  燃料电池耐久性
    24.3  瓶颈与突破
      24.3.1  膜电极技术
      24.3.2  电堆技术
      24.3.3  系统关键部件
    24.4  燃料电池汽车示范与产业化
      24.4.1  城市示范群
      24.4.2  产业化
    24.5  空冷型PEMFC
      24.5.1  空冷型PEMFC电堆
      24.5.2  空冷型自增湿PEMFC系统
      24.5.3  技术难点与解决方法
      24.5.4  运行条件对空冷型自增湿PEMFC性能影响
      24.5.5  空冷型自增湿PEMFC应用
    参考文献
  第25章  固体氧化物燃料电池
    25.1  简介
    25.2  材料与部件
      25.2.1  电解质材料
      25.2.2  阳极材料
      25.2.3  阴极材料
      25.2.4  密封材料
      25.2.5  连接板材料
    25.3  单电池技术
      25.3.1  平板式单电池
      25.3.2  管式单电池
    25.4  电堆工程与评价
      25.4.1  电堆封装
      25.4.2  电堆性能与寿命测试方法
      25.4.3  影响电堆寿命的因素分析
    25.5  系统集成与示范
      25.5.1  流程与效率优化
      25.5.2  系统BOP开发
      25.5.3  示范场景与经济效益分析
    参考文献
  第26章  磷酸燃料电池
    26.1  无机膜型磷酸燃料电池
      26.1.1  无机膜型磷酸燃料电池的结构与基本单元
      26.1.2  磷酸燃料电池理论计算研究和经典力场
    26.2  聚合物膜型磷酸燃料电池
      26.2.1  高温聚合物电解质膜
      26.2.2  HT-PEM质子导体
      26.2.3  理论研究和经典力场
      26.2.4  膜电极
      26.2.5  电堆
      26.2.6  发电系统
    26.3  PAFC燃料的选择
    26.4  PAFC的应用场景
      26.4.1  热电联供
      26.4.2  交通运输：车、船、飞机
      26.4.3  军事装备
    参考文献
  第27章  碱性膜燃料电池
    27.1  碱性聚合物电解质
      27.1.1  APE的离子传导性质
      27.1.2  APE的化学稳定性
      27.1.3  Ionomer研究
    27.2  碱性氢电极
      27.2.1  碱性HOR反应机理研究进展
      27.2.2  碱性HOR反应催化剂研究进展
    27.3  非贵金属氧电极催化剂
      27.3.1  单金属氧化物
      27.3.2  复合金属氧化物
      27.3.3  碳化物/氮化物/磷化物/硫化物等
      27.3.4  氮杂碳类催化剂
    27.4  碱性膜燃料电池
      27.4.1  AEMFC和MEA
      27.4.2  贵金属催化剂AEMFC
      27.4.3  非贵金属催化剂AEMFC
      27.4.4  AEMFC水管理
      27.4.5  AEMFC稳定性
      27.4.6  AEMFC碳酸化
    参考文献
  第28章  直接甲醇燃料电池
    28.1  甲醇电氧化催化剂
      28.1.1  铂基合金上的甲醇氧化反应
      28.1.2  基于一维纳米枝状结构的高效MOR催化剂
    28.2  甲醇渗透及阻醇电解质膜
    28.3  单电池技术
      28.3.1  DMFC电极结构和膜电极设计
      28.3.2  DMFC耐腐蚀双极板
    28.4  系统集成与示范
    参考文献
  第29章  熔融碳酸盐燃料电池