氫能產業研究之儲存篇

[導讀]氫qing能neng的de不bu同tong利li用yong領ling域yu對dui於yu氫qing的de儲chu存cun需xu求qiu不bu同tong
，如ru果guo僅jin僅jin作zuo為wei工gong業ye原yuan料liao或huo者zhe燃ran料liao可ke以yi像xiang天tian然ran氣qi那na樣yang通tong過guo管guan道dao運yun輸shu
，但dan是shi如ru果guo要yao用yong於yu汽qi車che能neng源yuan、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。

氫qing能neng的de不bu同tong利li用yong領ling域yu對dui於yu氫qing的de儲chu存cun需xu求qiu不bu同tong

，如ru果guo僅jin僅jin作zuo為wei工gong業ye原yuan料liao或huo者zhe燃ran料liao可ke以yi像xiang天tian然ran氣qi那na樣yang通tong過guo管guan道dao運yun輸shu
，但dan是shi如ru果guo要yao用yong於yu汽qi車che能neng源yuan、燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)則(ze)需(xu)要(yao)高(gao)效(xiao)的(de)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)，而(er)用(yong)於(yu)航(hang)天(tian)領(ling)域(yu)更(geng)是(shi)需(xu)使(shi)用(yong)要(yao)液(ye)態(tai)氫(qing)。雖(sui)然(ran)目(mu)前(qian)氫(qing)的(de)綠(lv)色(se)高(gao)效(xiao)製(zhi)取(qu)工(gong)藝(yi)還(hai)有(you)待(dai)改(gai)進(jin)，但(dan)是(shi)穩(wen)定(ding)可(ke)逆(ni)的(de)儲(chu)存(cun)技(ji)術(shu)是(shi)限(xian)製(zhi)氫(qing)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)的(de)更(geng)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)因(yin)素(su)。

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。

xifufangshichuqingshiyizhongwulichuqingfangshi，qingfenzibufenjie，zhijiecunchuzaicailiaozhong，ershangmiantigaodehuaxuechuqingchucundeshiyuanzizhuangtaideqing。yaotigaowulixifudenenglixuyaozengdaxifudemianji、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。