氫能因具有可規(guī)模化應用、能量轉化效率高、清潔無污染、利用形式多樣等優(yōu)點，成為重要的新能源之一,然而缺少經濟、高效、安全的儲氫與運輸技術成為制約氫能規(guī)模應用的主要瓶頸之一。儲氫材料必須同時具備高儲氫容量、高安全性、吸/放氫速率快、長壽命以及低成本等特性，才能夠商業(yè)化。
多元化開發(fā)儲氫材料
目前，儲氫材料主要面臨三方面的挑戰(zhàn)：如何獲得高容量的新型儲氫材料/體系，如何降低儲氫材料吸/放氫溫度及提高儲放氫速率，以及如何提高氫源系統(tǒng)的儲能密度和改善其傳熱/傳質性能等。對于現階段的儲氫技術研究，有專家提出，現有的儲氫材料各有利弊，必須結合具體的使用方式合理利用，同時注重多元化共同發(fā)展。短期內，高壓罐儲氫仍是主要的氫儲存與運輸手段。但從長遠看來，諸如輕質材料、有機液態(tài)儲氫材料等也都有各自的優(yōu)點，應當重點支持和發(fā)展。
在可成功商業(yè)化的儲氫材料面世之前，氫儲運的安全性及規(guī)模化儲運是關注的重點，應著力開展新型輕質儲氫材料、儲氫容器及其相關技術的設計和開發(fā)，研究新型有機液態(tài)儲氫材料及其廉價高效加氫/脫氫催化劑的設計、制備與表征，氫與儲氫材料的鍵和作用及氫在材料中的擴散問題，利用有機液態(tài)儲氫材料進行長距離輸氫的可行性等。
高壓氣態(tài)儲氫前景好
據了解，高壓氣態(tài)儲氫具有設備結構簡單、壓縮能耗少、充放速率快等優(yōu)點，是最具商業(yè)應用前景的儲氫方式之一。高壓氣態(tài)儲氫涉及的重要科學問題為高壓氫氣快充溫升物理機制及其控制方法、高壓氫環(huán)境下結構材料的性能劣化規(guī)律和氫脆評價方法、車載高壓氣態(tài)儲氫體系輕量化設計方法、高壓氣態(tài)儲氫體系安全性能預測和驗證方法、高壓儲氫體系風險預測和控制方法等。
我國目前已具備了高壓儲氫容器、高壓氫壓縮機、固定式高壓加氫站、移動式高壓加氫站、高壓加氣機、超高壓爆破試驗裝置、大容積高壓疲勞試驗裝置等高壓氫系統(tǒng)的建造能力，國內高壓儲氫、加氫技術已躍居世界先進水平，為氫能特別是氫燃料電池汽車的發(fā)展提供了有力的技術支撐。
高效安全是追求目標
對于大量、長距離的氫氣輸送，可以考慮用管道。氫氣的長距離管道輸送已有60年的歷史，最老的長距離氫氣輸送管道于1938年在德國魯爾建成，總長達208千米，連接18個生產廠和用戶，從未發(fā)生任何事故。世界最長的輸氫管在法國和比利時之間，長約400千米。
此外，以有機分子作為氫儲存介質而形成的液體燃料為原料進行現場制氫，可以顯著提高儲氫效率，而且運輸、儲藏等基礎設施比較完備，能滿足國家氫能重大戰(zhàn)略需求的中短期目標。有機液體氫化物儲氫具有儲氫量大，儲存、運輸、維護、保養(yǎng)安全方便，便于利用現有的儲油和運輸設備，可多次循環(huán)使用等優(yōu)點。尤其是苯、甲苯、萘等是理想的液態(tài)儲氫介質，儲氫量遠高于傳統(tǒng)高壓壓縮儲氫和儲氫合金儲氫。
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