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固态储氢材料在海洋工程中的应用潜力与挑战

目录

文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1氢能发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2海洋工程能源需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2固态储氢技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1固态储氢原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2主要材料类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3海洋工程应用场景介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3.1大型船舶动力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.3.2海上风电制氢与储运．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3.3海底资源开发能源供应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

固态储氢材料在海洋工程中的应用潜力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1提升能源存储效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2改善能源利用结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.1推动零碳船型发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2.2促进海洋可再生能源消纳．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3拓展海洋工程作业范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.1深海勘探与作业．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.3.2远海平台运行．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.4环境效益评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.4.1减少温室气体排放．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.4.2提升海洋生态环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

固态储氢材料在海洋工程中面临的挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1材料性能与稳定性问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1.1氢脆与材料损伤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1.2长期循环稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.2高温高湿海洋环境适应性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2.1湿气影响与防护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2.2盐雾腐蚀问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3氢气释放与控制技术难题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

3.3.1精确释氢控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.3.2氢气纯度维持．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.4系统集成与成本效益考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.4.1高温高压系统匹配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.4.2储氢系统封装与隔热．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.4.3经济性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.5安全管理与标准规范缺失．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

3.5.1储氢设备风险评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．