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現有儲氫技術的優缺點對比

五度易鏈 2019-05-05 2797 0

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在氫能源的應用范圍在逐漸增加的今天,氫能源的儲存和運輸都成為了氫能源應用的重點,今天為大家介紹一下現有的幾種儲氫技術的優缺點。

      在氫能源的應用范圍在逐漸增加的今天,氫能源的儲存和運輸都成為了氫能源應用的重點,今天為大家介紹一下現有的幾種儲氫技術的優缺點。

  要想高效率穩定的存儲氫,就要使得同樣的存儲空間裝下更多的氫,也就是要高密度存儲氫,并且要保證存儲過程中的穩定與安全。然而,氫是所有元素中最輕的,其在常溫常壓下為氣態,密度只有水的萬分之一,因此高密度儲存氫的難度非常大。當前,氫能的存儲方式主要有低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫、金屬氫化物儲氫和有機液態儲氫等,這幾種儲氫方式有各自的優點和缺點。

  從各種儲氫技術目前應用情況來,其均已在車載中有應用,但是中國的技術水平與國外還存在一定的差距:①國外乘用車已經開始使用質量更輕、成本更低、質量儲氫密度更高的IV型瓶,而中國IV型瓶還處于研發階段,成熟的產品只有35 MPa和70 MPa的III型瓶,其中70 MPa的III型瓶在乘用車樣車上應用。②中國制造的III型瓶的主要原材料碳纖維仍依賴進口。由于中國研發起步晚、原材料性能差等原因,中國生產的碳纖維還不能滿足車用氫瓶的要求,主要依賴進口。③國外液氫儲罐已在汽車上應用,而中國還未實現。通用汽車、福特汽車、寶馬汽車等都推出使用車載液氫儲罐供氫的概念車,但中國可以自行生產液氫,但尚未將其應用于車載氫系統。

  各種儲氫技術各有優缺點。從技術成熟方面分析,高壓氣態儲氫最成熟、成本最低,是現階段主要應用的儲氫技術,在汽車行駛里程、行駛速度及加注時間等方面均能與柴汽油車相媲美,但如果對氫燃料電池汽車有更高要求時,該技術不再適合。從質量儲氫密度分析,液態儲氫、有機液體儲氫質量儲氫密度最高,能達到DOE要求的目標,但兩種技術均存在成本高等問題,且操作、安全性等較之氣態儲氫要差。從成本方面分析,液態儲氫、金屬氫化物儲氫及有機液體儲氫成本均較高,不適合目前小批量化推廣。

  車載儲氫技術取得了快速發展,高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、高壓低溫液態儲氫、固體金屬儲氫及有機物儲氫已在車載儲氫中有應用案例,其中氣態儲氫技術已經大規模商業化應用。但車載儲氫技術仍存在著一些不足,如質量儲氫密度低、成本高等問題,還沒有完全達到DOE 對車載儲氫系統提出的要求。儲氫技術還要繼續會向著DOE目標發展。同時,還需不斷探索開發新的儲氫技術,如碳納米管、石墨烯、有機骨架材料(MOFs)等納米材料儲氫。隨著不斷的深入研究,車載儲氫技術將會向高水平、低成本方向等發展,為新能源汽車領域開拓新的局面,為全球的低碳經濟做出貢獻。

  隨著車載儲氫技術的不斷發展,氫能源的存儲運輸成本也將降低,能夠增加氫能源的應用,促進氫能源行業的發展。


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