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四種氫儲運技術現(xiàn)狀

2022-03-17 來源：中國氫能與燃料電池網(wǎng) 瀏覽數(shù)：1171

在氫能源發(fā)展方面，我國面臨的最主要的挑戰(zhàn)是氫能的儲運。氫能儲運包括氫氣的儲存以及氫能源的運輸。

  　　在氫能產(chǎn)業(yè)里，氫能的高密度儲運是氫能發(fā)展的重要突破口，同時也是我國氫能布局的瓶頸。
　　
　　在氫能源發(fā)展方面，我國面臨的最主要的挑戰(zhàn)是氫能的儲運。氫能儲運包括氫氣的儲存以及氫能源的運輸。
　　
　　氫能儲存
　　
　　對儲氫技術要求是安全、大容量、低成本以及取用方便。目前，儲氫方法主要分為低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫、固體材料儲氫及有機液體儲氫4種。
　　
　　高壓氣態(tài)儲氫
　　
　　高壓氣態(tài)儲氫技術是目前我國最常用的儲氫技術。通過高壓將氫氣壓縮到一種耐高壓的容器中，氫氣的儲量與儲罐內(nèi)的壓力成正比。通常采用氣罐作為容器，存儲能耗低、成本較低，還能通過減壓閥調(diào)控氫氣的釋放，目前高壓氣態(tài)儲氫已成為較為成熟的儲氫方案。
　　
　　未來，高壓氣態(tài)儲氫還需向高壓化、輕量化、低成本、質(zhì)量穩(wěn)定的方向發(fā)展，繼續(xù)探索新型儲氫罐材料以匹配更高壓力下的儲氫需求，提高儲氫安全性和經(jīng)濟性。
　　
　　低溫/有機液態(tài)儲氫
　　
　　1）低溫液態(tài)儲氫是先將氫氣液化，然后儲存在低溫絕熱真空容器中。該方式的優(yōu)點是氫的體積能量很高，由于液氫密度為70.78，是標況下氫氣密度的近850倍，就算將氫氣壓縮，氫氣態(tài)單位體積的儲存量也是遠遠不及液態(tài)儲存。
　　
　　2）有機液態(tài)儲氫是通過加氫反應將氫氣與甲烷（TOL）等芳香族有機化合物固定，形成分子內(nèi)結合有氫的甲基環(huán)己烷（MCH）等飽和環(huán)狀化合物，從而可在常溫和常壓下，以液態(tài)形式進行儲存和運輸，并在使用地點在催化劑作用下通過脫氫反應提取出所需的氫氣。
　　
　　固體材料儲氫
　　
　　根據(jù)固態(tài)材料儲氫機制的差異，主要可將儲氫材料分為物理吸附型儲氫材料和金屬氫化物儲氫合金兩類，其中，金屬氫化物儲氫是目前最有希望且發(fā)展較快的固態(tài)儲氫方式。
　　
　　氫能運輸
　　
　　氫氣的運輸通常根據(jù)儲氫狀態(tài)的不同和運輸量的不同而不同，主要有氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送 3 種方式。
　　
　　氣氫輸送
　　
　　氣態(tài)輸運分為長管拖車和管道輸運2種，長管拖車運輸壓力一般為，我國長管拖車運輸設備產(chǎn)業(yè)較為成熟，但在長距離大容量輸送時，成本較高，整體落后于國際先進水平。而管道運輸是實現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長距離輸送的重要方式。
　　
　　液氫輸送
　　
　　液態(tài)輸運適合遠距離、大容量輸送，可以采用液氫罐車或者專用液氫駁船運輸。采用液氫輸運可以提高加氫站單站供應能力，日本、美國已經(jīng)將液氫罐車作為加氫站運氫的重要方式之一。
　　
　　固氫輸送
　　
　　通過金屬氫化物存儲的氫能可以采取更加豐富的運輸手段，駁船、大型槽車等運輸工具均可以用來運輸固態(tài)氫。
　　
　　300km以上的運輸距離，運輸成本排序為LOHC

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儲氫
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