面向航天工业的真空解决方案 氢气作为未来的能源 - 一个不断发展的行业
氢气作为未来的能源 - 一个不断发展的行业
随着世界向清洁能源转型，氢气正在成为降低碳排放的关键解决方案。与许多其他行业一样，真空技术在氢能行业中发挥着至关重要的作用，例如在生产、存储、运输和处理方面。
从电解到燃料电池生产，真空泵和系统有助于创造最佳工艺条件、防止污染并提高效率。鉴于氢的高易燃性，可靠的泄漏检测对于安全至关重要。
作为真空技术的领导者，莱宝处于创新的最前沿，提供解锁氢气作为清洁能源的全部潜力的解决方案。
氢气根据其生产方法分为不同的颜色代码：
- 绿色氢气 - 使用可再生能源（如风能或太阳能）通过称为电解的过程生产，不会排放碳。
- 蓝氢 - 源自天然气，通过碳捕获和存储 (CCS) 最大限度地减少排放。
- 灰氢 - 由化石燃料生产，主要是天然气，不含 CCS，导致 CO₂ 排放量显著增加。
- 绿松石色氢气 - 通过甲烷热解产生，产生固体碳而不是二氧化碳。
- 粉红色氢气 - 使用核能电解产生。
氢能行业的结构性细分
氢能行业内的真空应用可分为三个主要领域：
- 氢气生成 / 生产
- 氢气储存和运输
- 氢气利用
氢气生成 / 生产
有多种氢气生产技术需要基于真空的工艺和技术。
- 泄漏检测
- 电解液双极板 PVD 涂层
- 氢裂
- 管道抽空
- 制氢
泄漏检测
泄漏检测
鉴于氢气属于易燃气体，管道、阀门、容器、电解槽以及燃料电池等氢基础设施的安全密封至关重要。Leybold（莱宝）的检漏仪和残余气体分析仪产品系列，能够提供相应的合适解决方案。
电解液双极板 PVD 涂层
电解液双极板 PVD 涂层
质子交换膜（PEM）和碱性电解技术需要借助真空涂层沉积工艺，在电解板上施加保护性及催化性涂层，以此来优化电导率、增强耐用性以及提升耐腐蚀性。配备Leybold（莱宝）真空解决方案的各类涂料系统，已然成为涂料领域的行业标杆。
氢裂
氢载体气体的膜裂解
真空辅助分离技术通过裂解载体气体分子来增强从氨（NH₃）或甲烷（CH₄）等载体气体中提取氢气的能力。在膜的渗透侧施加真空会产生压力梯度，从而驱动分离过程。当需要抽取氢气等易燃气体时，通常需要 ATEX 认证产品
管道抽空
管道和部件的预抽真空和脱气
为了确保气体纯度并防止污染，通常会进行预抽空，以去除管道、阀门和压力容器中的残留气体和水分。根据体积和要求的极限压力，莱宝可以提供合适的真空解决方案，以获得所需的性能。
制氢
用于氢气干燥的真空辅助压力波动吸附 (VPSA)
生产氢气时，电解槽产出的氢气通常需要进行干燥或除湿处理，这一般通过真空压力摆动吸附（VPSA）技术来实现。当干燥吸附剂（例如硅胶）达到饱和状态后，通常会对吸附剂施加真空。借助热量和真空辅助的干燥过程，可以加速整个过程并提升效率。
此过程通常以循环方式运行，因此拥有与真空压力摆动吸附（VPSA）系统循环运行相匹配的真空系统至关重要。
泄漏检测
鉴于氢气属于易燃气体，管道、阀门、容器、电解槽以及燃料电池等氢基础设施的安全密封至关重要。Leybold（莱宝）的检漏仪和残余气体分析仪产品系列，能够提供相应的合适解决方案。
电解液双极板 PVD 涂层
质子交换膜（PEM）和碱性电解技术需要借助真空涂层沉积工艺，在电解板上施加保护性及催化性涂层，以此来优化电导率、增强耐用性以及提升耐腐蚀性。配备Leybold（莱宝）真空解决方案的各类涂料系统，已然成为涂料领域的行业标杆。
氢载体气体的膜裂解
真空辅助分离技术通过裂解载体气体分子来增强从氨（NH₃）或甲烷（CH₄）等载体气体中提取氢气的能力。在膜的渗透侧施加真空会产生压力梯度，从而驱动分离过程。当需要抽取氢气等易燃气体时，通常需要 ATEX 认证产品
管道和部件的预抽真空和脱气
为了确保气体纯度并防止污染，通常会进行预抽空，以去除管道、阀门和压力容器中的残留气体和水分。根据体积和要求的极限压力，莱宝可以提供合适的真空解决方案，以获得所需的性能。
用于氢气干燥的真空辅助压力波动吸附 (VPSA)
生产氢气时，电解槽产出的氢气通常需要进行干燥或除湿处理，这一般通过真空压力摆动吸附（VPSA）技术来实现。当干燥吸附剂（例如硅胶）达到饱和状态后，通常会对吸附剂施加真空。借助热量和真空辅助的干燥过程，可以加速整个过程并提升效率。
此过程通常以循环方式运行，因此拥有与真空压力摆动吸附（VPSA）系统循环运行相匹配的真空系统至关重要。
氢气储存和运输
低温储罐和容器的真空绝缘
输送氢气的一种高效方式是在低温下以液态形式进行。为了维持低温状态，储罐需要具备出色的隔热性能。真空绝缘双壁结构是一种有效保护液氢免受环境热量影响的方法，其原理类似于“热原理”的隔热机制。
Leybold（莱宝）在为低温容器制造商提供可靠的真空泵安装支持方面有着良好的声誉。多层真空绝缘（MLI）在减少热传递、维持氢气的低温状态以及降低蒸发损失方面发挥着重要作用。
氢气利用
燃料电池：双极板的真空镀膜
氢气是为车辆、飞机、火车、卡车和公共汽车提供动力的高效燃料之一。氢动力运输的核心在于燃料电池，它能够将氢气转化为电能。在燃料电池中，氢气与空气中的氧气通过电化学反应产生电能，随后将电能输送至电动机或蓄电池。
燃料电池正快速崛起，成为氢动力车辆的核心部件。在燃料电池中，双极板是关键组件，必须抵御发电过程中产生的腐蚀性化学反应。物理气相沉积（PVD）涂层是一种有效提升其耐用性的方法，能够提供耐腐蚀性，同时保持良好的导电性。配备Leybold（莱宝）真空解决方案的各类涂料系统，已成为涂料行业的标杆。
Leybold 莱宝为氢能技术提供真空解决方案
Leybold莱宝为氢能行业提供全方位的真空解决方案，满足其操作与安全需求。我们的高真空泵系统和泄漏检测技术，能够支持氢基础设施的各个阶段，包括生产、储存及最终应用。
随着全球氢气应用的加速，莱宝始终致力于提供先进的真空解决方案，以提高氢气技术的效率、安全性和可持续性。通过实现可靠的氢能工程，我们为清洁、低碳能源的未来贡献力量。
