随着社会的发展和科技的不断进步,能源危机和环境污染逐渐成为人类发展面临的两大主要问题。因此,发展清洁能源势在必行。在国家“十四五”能源发展规划中,把壮大清洁能源产业作为未来发展的首要目标和任务。氢能作为一种高能量密度的能源类型,其反应过程中没有二氧化碳等温室气体的排放,具备反应产物（水）清洁无污染等优点,是一种理想的绿色能源载体。近年来,“氢能社会”的构建引起了国内外科研工作者的广泛关注。然而,为实现氢能的广泛应用,其储存运输是一个亟待解决的严峻考验。硼氢化钠（NaBH4）水解制氢具有产氢纯度高、反应快速可控、副产物绿色环保等优点,是一种极具前景的便携式制氢技术。经国内外学者近年来的不断研究探索,NaBH4水解制氢技术已取得了重要的研究进展,具备了一定的技术成熟度。NaBH4氢气发生器原型和商业化产品也已面向社会,逐渐投入到人类的生产生活之中。然而,目前NaBH4水解制氢技术的大规模应用仍然受到氢气发生器便携性不足、NaBH4生产成本高等因素的限制。本文面向燃料电池氢源的工程实际应用,首先通过简单易行、可实现大规模批量生产的还原-喷涂法制备了廉价的Co-P-B/泡沫镍催化床,并测试了其催化NaBH4水解制氢性能,获得了最佳的反应运行参数。在此基础上,构造并完善了氢气发生器原型,研究了其运行稳定性、动态响应特性及重启特性,并将氢气发生器与氢空燃料电池耦合运行以验证其实用性。此外,针对目前工业上合成NaBH4成本较高的问题,提出了由水解副产物NaBO2回收再生为NaBH4的闭环系统方案。通过分析模型物质流和能量流,对NaBH4热化学再生过程进行了成本和能耗评估,并对影响NaBH4热再生成本的关键参数进行了敏感性分析。本文主要研究成果如下:（1）通过还原-喷涂法制备了高效的Co-P-B/泡沫镍NaBH4水解制氢催化床。当进液流量为3 mL/min,Co-P-B载量为6 mg/cm~2,催化床长度为10 cm时,NaBH4水解产氢速率可达1.5 L/min,可满足功率为100 W的氢燃料电堆的供氢需求。反应过程中NaBH4转换率高达96%以上。（2）设计并构建了可稳定运行的NaBH4氢气发生器。其动态响应迅速,重启性能良好,可在1.5 L/min的额定产氢速率下实现连续7小时的稳定供氢。此外,该氢气发生器的产氢速率动态可调,可满足生产生活中的不同需求。NaBH4氢气发生器在常温常压下的供氢总量达到670 L,可作为便携式氢源在实际生产生活中进行应用。（3）本文还对水解反应副产物NaBO2回收再生为NaBH4的工艺系统进行了技术经济分析。结果表明每吨NaBH4的生产成本为2.85万元。较目前工业上广泛采用的Schlesinger合成方法,NaBH4使用成本下降了5.5倍,便携式制氢成本下降为135元/kg。这充分显示出NaBH4水解制氢技术进行大规模应用的经济可行性。