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现有储氢技术的优缺点对比

五度易链 2019-05-05 2427 0

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在氢能源的应用范围在逐渐增加的今天,氢能源的储存和运输都成为了氢能源应用的重点,今天为大家介绍一下现有的几种储氢技术的优缺点。

      在氢能源的应用范围在逐渐增加的今天,氢能源的储存和运输都成为了氢能源应用的重点,今天为大家介绍一下现有的几种储氢技术的优缺点。

  要想高效率稳定的存储氢,就要使得同样的存储空间装下更多的氢,也就是要高密度存储氢,并且要保证存储过程中的稳定与安全。然而,氢是所有元素中最轻的,其在常温常压下为气态,密度只有水的万分之一,因此高密度储存氢的难度非常大。当前,氢能的存储方式主要有低温液态储氢、高压气态储氢、金属氢化物储氢和有机液态储氢等,这几种储氢方式有各自的优点和缺点。

  从各种储氢技术目前应用情况来,其均已在车载中有应用,但是中国的技术水平与国外还存在一定的差距:①国外乘用车已经开始使用质量更轻、成本更低、质量储氢密度更高的IV型瓶,而中国IV型瓶还处于研发阶段,成熟的产品只有35 MPa和70 MPa的III型瓶,其中70 MPa的III型瓶在乘用车样车上应用。②中国制造的III型瓶的主要原材料碳纤维仍依赖进口。由于中国研发起步晚、原材料性能差等原因,中国生产的碳纤维还不能满足车用氢瓶的要求,主要依赖进口。③国外液氢储罐已在汽车上应用,而中国还未实现。通用汽车、福特汽车、宝马汽车等都推出使用车载液氢储罐供氢的概念车,但中国可以自行生产液氢,但尚未将其应用于车载氢系统。

  各种储氢技术各有优缺点。从技术成熟方面分析,高压气态储氢最成熟、成本最低,是现阶段主要应用的储氢技术,在汽车行驶里程、行驶速度及加注时间等方面均能与柴汽油车相媲美,但如果对氢燃料电池汽车有更高要求时,该技术不再适合。从质量储氢密度分析,液态储氢、有机液体储氢质量储氢密度最高,能达到DOE要求的目标,但两种技术均存在成本高等问题,且操作、安全性等较之气态储氢要差。从成本方面分析,液态储氢、金属氢化物储氢及有机液体储氢成本均较高,不适合目前小批量化推广。

  车载储氢技术取得了快速发展,高压气态储氢、低温液态储氢、高压低温液态储氢、固体金属储氢及有机物储氢已在车载储氢中有应用案例,其中气态储氢技术已经大规模商业化应用。但车载储氢技术仍存在着一些不足,如质量储氢密度低、成本高等问题,还没有完全达到DOE 对车载储氢系统提出的要求。储氢技术还要继续会向着DOE目标发展。同时,还需不断探索开发新的储氢技术,如碳纳米管、石墨烯、有机骨架材料(MOFs)等纳米材料储氢。随着不断的深入研究,车载储氢技术将会向高水平、低成本方向等发展,为新能源汽车领域开拓新的局面,为全球的低碳经济做出贡献。

  随着车载储氢技术的不断发展,氢能源的存储运输成本也将降低,能够增加氢能源的应用,促进氢能源行业的发展。


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