安全高效儲氫多題待解

　氫能被稱為人類21世(shi)紀(ji)的(de)終(zhong)極(ji)能(neng)源(yuan)
，然(ran)而(er)氫(qing)能(neng)必(bi)須(xu)在(zai)低(di)溫(wen)高(gao)壓(ya)條(tiao)件(jian)下(xia)存(cun)儲(chu)和(he)運(yun)輸(shu)。成(cheng)本(ben)高(gao)且(qie)存(cun)在(zai)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)成(cheng)為(wei)阻(zu)礙(ai)氫(qing)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)掣(che)肘(zhou)。如(ru)何(he)攻(gong)克(ke)氫(qing)能(neng)儲(chu)運(yun)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)
？在(zai)近(jin)日(ri)召(zhao)開(kai)的(de)第(di)三(san)屆(jie)中(zhong)國(guo)國(guo)際(ji)氫(qing)能(neng)與(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)大(da)會(hui)上(shang)，一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)和(he)企(qi)業(ye)給(gei)出(chu)了(le)可(ke)能(neng)的(de)答(da)案(an)。

　　業內專家指出，儲氫等中間環節已經成為氫能規模化應用的瓶頸
，其中
，安全問題最為關鍵。

　　“簡單來說
，氫能產業包括製氫
、儲氫和應用三個環節。製氫是儲氫的基礎，儲氫是現在行業麵臨的瓶頸。同時，在整個過程當中，氫的安全、標準和規範應貫穿整個氫能產業的全流程。”中國可再生能源學會副理事長
、氫能專委會主任蔣利軍在上述會議上表示。

　　“氫qing安an全quan是shi一yi個ge永yong恒heng的de話hua題ti。由you於yu材cai料liao的de氫qing脆cui導dao致zhi氫qing氣qi泄xie露lu甚shen至zhi爆bao炸zha的de安an全quan事shi故gu曾zeng有you發fa生sheng，如ru何he準zhun確que地di評ping價jia材cai料liao
，合he理li選xuan用yong材cai料liao


，同tong時shi避bi免mian材cai料liao氫qing脆cui的de發fa生sheng，也ye是shi我wo們men必bi須xu解jie決jue的de問wen題ti。”蔣利軍說。

　　這隻是儲氫環節安全問題的“冰山一角”。“影響氫安全的因素很多。僅在儲運環節，各類閥門、管接頭都可能引發安全問題。此外，氫氣爆炸安全極限的寬度較寬
，不僅靜態狀態要穩定
，動態的強度更需要保證。”北京伯肯節能科技股份有限公司董事長徐煥恩表示。

　　儲氫技術有所突破

　　《中國氫能發展藍皮書》明確提出建設氫能產業基礎設施
，研發儲氫材料就是其中一項。“十三五”國家戰略新興產業規劃中，氫能與燃料技術被作為戰略性能源技術，集中攻關氣態氫氣管道運輸
、液態氫氣儲運和固態氫氣儲運技術，高密度低成本的材料是氫能存儲技術的研發方向。

　　目前
，儲氫路徑大致可分為三種：高壓
、冷凍和吸附。“從儲氫量經濟性和安全性考慮，目前來說高壓是廣泛使用的一種方式。”石鳳文告訴記者

，“儲(chu)氫(qing)瓶(ping)有(you)幾(ji)種(zhong)型(xing)號(hao)

，大(da)部(bu)分(fen)鋼(gang)內(nei)膽(dan)結(jie)構(gou)會(hui)有(you)氫(qing)脆(cui)問(wen)題(ti)，在(zai)高(gao)強(qiang)度(du)高(gao)上(shang)應(ying)用(yong)還(hai)是(shi)受(shou)限(xian)製(zhi)。目(mu)前(qian)應(ying)用(yong)最(zui)多(duo)的(de)鋁(lv)合(he)金(jin)內(nei)膽(dan)製(zhi)造(zao)，也(ye)就(jiu)是(shi)三(san)型(xing)瓶(ping)，產(chan)品(pin)的(de)重(zhong)容(rong)比(bi)
，重(zhong)量(liang)和(he)儲(chu)存(cun)溶(rong)劑(ji)比(bi)值(zhi)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)優(you)勢(shi)，但(dan)是(shi)成(cheng)本(ben)高(gao)。”

　　據了解

，三型瓶的技術主要有二

，一是鋁內膽成型技術。由於氫氣成型壓力高，所以對內膽製造、材料性能和過程控製提出嚴苛的要求；另外一個是纖維纏繞技術、仿真分析
，致力於實現產品的輕量化。

　　最近
，高壓型儲氫瓶有了新的技術突破。蔣利軍介紹：“womencaiyonglejinmipeihedelongshijiegou，tongshiyingyongleyixiegaoyamifengjiegou，caiyongleduogongnengyitihuazuhefabaozhenganquan。zhezhongguanzichulejuyoujingtaijiaqingdegongnengwai，tongshihaiyougaomiduchuqinggongneng，zhegeguanzimidushitongyangdeyali、同樣水容積的兩倍
，這樣也可以減小加氫站儲存氫氣的空間。同時，由於減少壓縮機的開啟頻率
，提高了使用可靠性。”

　　“這就是我們的罐子，根據國際相關標準和國內標準進行相關結構和強度設計，采用鋼帶式纏繞的結構製出了98兆帕的儲氫裝置
，並配置遠程安全狀態監控係統，現在這個裝置已經在日本的豐田加工站得到應用，在保定也已經中標
，同時98兆帕裝置也得到其他國家的認可。”蔣利軍說。

　　探索高效儲運一體化模式

　　jiaqingzhanduiyuzhongzhengzhiqingjishushiyigezhongyaodetuidongli。jiaqingzhandejishuluxianshitongguowaibugongqinghezhanneizhiqinghuodeqingqihou，jingguotiaoyaganzaoxitongchulihouzhuanhuaweiyaliwendingdeganzaoqiti，suihouzaiqingqiyasuojideshusongxiajinrugaoyachuqingguanchucun

，zuihoutongguoqingqijiazhujiweiranliaodianchiqichejinxingjiazhu，jiaqingzhanchengweizhengheqingnengziyuanxietongfazhandeyouxiaochangsuo。

　　而er高gao密mi度du安an全quan的de儲chu氫qing環huan節jie最zui終zhong還hai是shi要yao落luo實shi到dao終zhong端duan應ying用yong上shang。囿you於yu氫qing能neng的de特te殊shu性xing，運yun輸shu也ye是shi要yao考kao慮lv的de重zhong要yao環huan節jie之zhi一yi。在zai保bao障zhang安an全quan的de同tong時shi
，運yun輸shu效xiao率lv也ye要yao跟gen上shang。“罐車的運輸能力大約是在300-400公斤
，除非提高壓力

，否則無法提升運輸能力。而使用液態儲氫的話可以達到3噸。”北京中科富海低溫科技有限公司銷售經理寧永強說。

　　魚與熊掌不可兼得。“液態儲氫的缺點是能耗高、存儲時間短，還有揮發氣體的問題。我國的液態儲氫主要用在航空航天。”石鳳文說。氫氣在零下253攝氏度以下才會變為液體，接近絕對零度，這對液氫長距離運輸和安全工藝提出了更高的技術要求。

　　目前
，長城汽車正在探索一種新的模式。長城汽車氫能源規劃總工程師MarcMelaina介紹，“我們選擇液氫作為加氫站的原因是麵積小，如果加氫站的規模、尺chi寸cun降jiang低di下xia來lai
，我wo們men可ke以yi在zai城cheng市shi的de很hen多duo關guan鍵jian重zhong要yao領ling域yu建jian更geng多duo的de加jia氫qing站zhan，也ye不bu會hui因yin為wei製zhi氫qing對dui整zheng個ge城cheng市shi的de電dian網wang增zeng加jia太tai多duo負fu擔dan。整zheng個ge經jing濟ji成cheng本ben會hui降jiang低di，當dang然ran這zhe種zhong模mo式shi儲chu運yun液ye氫qing也ye是shi十shi分fen安an全quan的de。”

　　寧永強也表示，“目(mu)前(qian)，我(wo)們(men)國(guo)家(jia)的(de)現(xian)狀(zhuang)，基(ji)本(ben)都(dou)是(shi)高(gao)壓(ya)儲(chu)運(yun)。如(ru)果(guo)將(jiang)來(lai)一(yi)旦(dan)氫(qing)能(neng)汽(qi)車(che)普(pu)及(ji)的(de)話(hua)
，加(jia)氫(qing)站(zhan)可(ke)能(neng)不(bu)夠(gou)用(yong)。隻(zhi)有(you)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi)
，一(yi)種(zhong)是(shi)液(ye)氫(qing)，一(yi)種(zhong)是(shi)管(guan)道(dao)。民(min)用(yong)的(de)液(ye)氫(qing)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)有(you)效(xiao)補(bu)充(chong)
，當(dang)應(ying)用(yong)產(chan)能(neng)不(bu)足(zu)的(de)時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)市(shi)場(chang)化(hua)。”