最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)！

氫能被稱為人類的終極能源，氫儲(chǔ)能更因?yàn)槿萘看?、壽命長、規(guī)模大、儲(chǔ)能密度高、布置靈活等，被業(yè)界認(rèn)為是鋰電池、鈉電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)的重要補(bǔ)充手段。

不過，氫氣能量密度是汽油的3倍，一旦發(fā)生危險(xiǎn)，后果難以想象，但是氫氣由于本身特性，容易和許多物質(zhì)發(fā)生互學(xué)反應(yīng)，且密度較小，容易散失，因此儲(chǔ)氫是困擾行業(yè)人員的一個(gè)大問題。

現(xiàn)階段，技術(shù)發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)是物理儲(chǔ)氫。

物理儲(chǔ)氫技術(shù)指改變氫氣存儲(chǔ)條件，提升氫氣密度，從而存儲(chǔ)氫氣，優(yōu)點(diǎn)是成本低、易放氫，主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和低壓液化儲(chǔ)氫兩種方式。

目前，最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，指在高壓條件下，壓縮氫氣，將其存儲(chǔ)為高密度氣態(tài)形式。優(yōu)點(diǎn)是成本低、能耗低、易脫氫等；缺點(diǎn)是儲(chǔ)量小，且需要耐壓容器，存在氫氣泄漏、容器爆破等風(fēng)險(xiǎn)。

該技術(shù)難點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度容易受壓力影響，壓力越大，氫氣質(zhì)量密度越大，壓力范圍在30-40MPa時(shí)，氫氣質(zhì)量密度增長較快，當(dāng)壓力大于70MPa時(shí)，變化很小。

據(jù)悉，儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)是決定壓力的重要因素，儲(chǔ)氫罐正常工作壓力范圍是35-70MPa，因此，行業(yè)正致力于改進(jìn)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)，制造輕質(zhì)、耐高壓的儲(chǔ)氫罐。

現(xiàn)在，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器主要分為四種類型，純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)和塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)。

III型瓶和IV型瓶重容比較小、單位質(zhì)量儲(chǔ)氫密度較高，可應(yīng)用于氫燃料電池汽車。

在未來，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)可有效補(bǔ)充高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)兩者協(xié)同發(fā)展。

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫，指在低溫、高壓條件下，氫氣可液化存儲(chǔ)，體積密度可達(dá)到氣態(tài)的845倍，實(shí)現(xiàn)氫氣的高效率運(yùn)輸。

為了保證低溫、高壓條件，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)除了對儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)有要求，還需要裝配嚴(yán)格的絕熱方案和冷卻設(shè)備。

此外，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)現(xiàn)在還面臨三個(gè)難點(diǎn)。

第一，為控制環(huán)境溫度，儲(chǔ)氫罐需要增加保溫設(shè)備，可溫度又對氫氣密度有影響，如何控制溫度在合適的范圍呢？

第二，儲(chǔ)氫過程中，氫氣氣化一般會(huì)造成1%左右的損失，如何減少這一損失？

第三，為保證低溫環(huán)境，儲(chǔ)存一定量的氫氣，需要耗費(fèi)相當(dāng)于儲(chǔ)氫能量30%左右的損失，如何降低這一損失？

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫雖然還面臨較多問題，但是它在大規(guī)模、長距離儲(chǔ)存和運(yùn)輸上存在巨大優(yōu)勢，隨著我國三項(xiàng)液氫國標(biāo)的正式實(shí)施，以及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，成本的不斷降低，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫未來可期。