氫能產業研究之儲存篇

[導讀]qingnengdebutongliyonglingyuduiyuqingdechucunxuqiubutong
，ruguojinjinzuoweigongyeyuanliaohuozheranliaokeyixiangtianranqinayangtongguoguandaoyunshu，danshiruguoyaoyongyuqichenengyuan、燃料電池則需要高效的存儲技術，而用於航天領域更是需使用要液態氫。

qingnengdebutongliyonglingyuduiyuqingdechucunxuqiubutong，ruguojinjinzuoweigongyeyuanliaohuozheranliaokeyixiangtianranqinayangtongguoguandaoyunshu，danshiruguoyaoyongyuqichenengyuan、ranliaodianchizexuyaogaoxiaodecunchujishu，eryongyuhangtianlingyugengshixushiyongyaoyetaiqing。suiranmuqianqingdelvsegaoxiaozhiqugongyihaiyoudaigaijin，danshiwendingkenidechucunjishushixianzhiqingnengdaguimoyingyongdegengweiguanjiandeyinsu。

按照目前的燃料水平測算，如果能大規模推廣氫能作為汽車能源的話需要達到6%質(zhi)量(liang)百(bai)分(fen)比(bi)氫(qing)氣(qi)儲(chu)存(cun)水(shui)平(ping)，然(ran)而(er)由(you)於(yu)氫(qing)氣(qi)的(de)密(mi)度(du)非(fei)常(chang)小(xiao)
，傳(chuan)統(tong)的(de)壓(ya)縮(suo)存(cun)儲(chu)和(he)簡(jian)單(dan)的(de)吸(xi)附(fu)存(cun)儲(chu)都(dou)很(hen)難(nan)達(da)到(dao)這(zhe)個(ge)水(shui)平(ping)。目(mu)前(qian)的(de)儲(chu)氫(qing)技(ji)術(shu)包(bao)括(kuo)高(gao)壓(ya)氣(qi)體(ti)儲(chu)氫(qing)、金屬儲氫、碳材料物理儲氫、液態有機化合物儲氫
、低溫液態儲氫等等。

高壓氣態儲氫是在臨界溫度以上通過加壓是的氫氣壓縮到比較小的體積，存儲在高壓鋼瓶中，高壓儲氣因為簡單、成本低

、充(chong)放(fang)氣(qi)速(su)度(du)快(kuai)而(er)且(qie)能(neng)在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)使(shi)用(yong)等(deng)原(yuan)因(yin)成(cheng)為(wei)目(mu)前(qian)應(ying)用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛(fan)的(de)氣(qi)體(ti)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)。缺(que)點(dian)在(zai)於(yu)存(cun)儲(chu)的(de)密(mi)度(du)不(bu)高(gao)，而(er)使(shi)用(yong)的(de)鋼(gang)瓶(ping)本(ben)身(shen)重(zhong)量(liang)大(da)，氣(qi)密(mi)性(xing)要(yao)求(qiu)高(gao)，存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)，不(bu)適(shi)合(he)大(da)規(gui)模(mo)氫(qing)能(neng)利(li)用(yong)。

jinshuchuqingshiliyongqitifenzihejinshubiaomianyongxingchenghuaxuejiandefangshigudingdehuaxuecunchujishu。yixiejinshudeweiguanjiegouzhongcunzaiyixiekongxi，qingyuanzibijiaorongyijinruzhexiekongxizhongbingfanyingshengcunjinshuqinghuawuerguding，yibanshiyongjinshuhejinzuoweichuqingcailiao。xingnengyouyidechuqinghejinnengcunchuzishentijiyiqianbeiyishangdeqingqi。zaidiyalihuozheretiaojianxia，zhexiehejinhuinixiangfanyingershifangqingqi。ercileijishudeduanbanyifangmianshichengbenwenti，lingyifangmianshichuqingcailiaoyi“中毒”。儲氫材料“中毒”指的是雜質汙染而失去了應有的功能
，化學儲氫能力越強的材料一般反應活性強，所以特別容易“中毒”，對dui氫qing氣qi的de純chun度du要yao求qiu很hen高gao。而er且qie這zhe類lei材cai料liao容rong易yi被bei氧yang化hua
，不bu能neng暴bao露lu在zai空kong氣qi中zhong
，多duo次ci反fan應ying後hou性xing能neng不bu穩wen定ding。最zui早zao使shi用yong的de儲chu氫qing材cai料liao是shi鈀ba，目mu前qian常chang用yong的de材cai料liao有you稀xi土tu鑭lan係xi、鈦鐵係、鎂係和多元素等等。從成本和資源量上看
，鎂係的材料很有發展的潛力。

吸xi附fu方fang式shi儲chu氫qing是shi一yi種zhong物wu理li儲chu氫qing方fang式shi

，氫qing分fen子zi不bu分fen解jie，直zhi接jie存cun儲chu在zai材cai料liao中zhong，而er上shang麵mian提ti高gao的de化hua學xue儲chu氫qing儲chu存cun的de是shi原yuan子zi狀zhuang態tai的de氫qing。要yao提ti高gao物wu理li吸xi附fu的de能neng力li需xu要yao增zeng大da吸xi附fu的de麵mian積ji、提高氣體的壓力或者降低溫度。目前常用的吸附材料以碳材料為主包括活性炭、高比表麵積活性炭

、碳納米管等等
，而多孔的分子篩也被作為候選。物理吸附的密度和使用條件方麵也並不能很好的適應實際的使用環境。

液ye態tai儲chu氫qing材cai料liao是shi利li用yong不bu飽bao和he有you機ji物wu和he氫qing氣qi之zhi間jian的de加jia成cheng反fan應ying而er儲chu氫qing
，並bing且qie在zai另ling一yi個ge條tiao件jian下xia可ke逆ni的de釋shi放fang出chu來lai。從cong理li論lun上shang，如ru果guo能neng達da到dao完wan全quan的de反fan應ying
，儲chu氫qing量liang可ke以yi超chao過guo6%，同(tong)時(shi)液(ye)體(ti)材(cai)料(liao)的(de)運(yun)輸(shu)儲(chu)存(cun)也(ye)比(bi)較(jiao)方(fang)便(bian)，結(jie)合(he)態(tai)的(de)氫(qing)也(ye)沒(mei)有(you)氣(qi)體(ti)氫(qing)的(de)危(wei)險(xian)性(xing)大(da)。但(dan)是(shi)此(ci)類(lei)技(ji)術(shu)的(de)最(zui)大(da)問(wen)題(ti)在(zai)於(yu)常(chang)用(yong)的(de)芳(fang)香(xiang)族(zu)有(you)機(ji)儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)釋(shi)放(fang)氫(qing)氣(qi)的(de)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)較(jiao)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)，遠(yuan)超(chao)過(guo)一(yi)般(ban)的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)。最(zui)近(jin)也(ye)有(you)新(xin)型(xing)的(de)液(ye)態(tai)儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)被(bei)開(kai)發(fa)出(chu)來(lai)並(bing)能(neng)在(zai)常(chang)規(gui)條(tiao)件(jian)下(xia)多(duo)次(ci)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。液(ye)態(tai)儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)技(ji)術(shu)也(ye)是(shi)氫(qing)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)利(li)用(yong)中(zhong)很(hen)有(you)前(qian)景(jing)的(de)路(lu)。

液態儲氫技術從理論上是密度最高的儲存技術，但是需要保持極低的溫度，低溫維持裝置大大的增加了係統的質量，從總體上看成本高、密度也不大，基本僅僅用於航空領域
，一些汽車公司也製備了液氫概念車，但是離真正的普及距離很大。