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最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)!

時(shí)間:2023-07-05 16:16:30來(lái)源:OFweek儲(chǔ)能網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?據(jù)悉,儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)是決定壓力的重要因素,儲(chǔ)氫罐正常工作壓力范圍是35-70MPa,因此,行業(yè)正致力于改進(jìn)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì),制造輕質(zhì)、耐高壓的儲(chǔ)氫罐。

       氫能被稱為人類的終極能源,氫儲(chǔ)能更因?yàn)槿萘看?、壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、儲(chǔ)能密度高、布置靈活等,被業(yè)界認(rèn)為是鋰電池、鈉電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)的重要補(bǔ)充手段。

  不過(guò),氫氣能量密度是汽油的3倍,一旦發(fā)生危險(xiǎn),后果難以想象,但是氫氣由于本身特性,容易和許多物質(zhì)發(fā)生互學(xué)反應(yīng),且密度較小,容易散失,因此儲(chǔ)氫是困擾行業(yè)人員的一個(gè)大問(wèn)題。

  現(xiàn)階段,技術(shù)發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)是物理儲(chǔ)氫。

  物理儲(chǔ)氫技術(shù)指改變氫氣存儲(chǔ)條件,提升氫氣密度,從而存儲(chǔ)氫氣,優(yōu)點(diǎn)是成本低、易放氫,主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和低壓液化儲(chǔ)氫兩種方式。

  目前,最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。

  高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,指在高壓條件下,壓縮氫氣,將其存儲(chǔ)為高密度氣態(tài)形式。優(yōu)點(diǎn)是成本低、能耗低、易脫氫等;缺點(diǎn)是儲(chǔ)量小,且需要耐壓容器,存在氫氣泄漏、容器爆破等風(fēng)險(xiǎn)。

  該技術(shù)難點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度容易受壓力影響,壓力越大,氫氣質(zhì)量密度越大,壓力范圍在30-40MPa時(shí),氫氣質(zhì)量密度增長(zhǎng)較快,當(dāng)壓力大于70MPa時(shí),變化很小。

  據(jù)悉,儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)是決定壓力的重要因素,儲(chǔ)氫罐正常工作壓力范圍是35-70MPa,因此,行業(yè)正致力于改進(jìn)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì),制造輕質(zhì)、耐高壓的儲(chǔ)氫罐。

  現(xiàn)在,高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器主要分為四種類型,純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)和塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)。

  III型瓶和IV型瓶重容比較小、單位質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度較高,可應(yīng)用于氫燃料電池汽車。

  在未來(lái),低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)可有效補(bǔ)充高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)兩者協(xié)同發(fā)展。

  低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,指在低溫、高壓條件下,氫氣可液化存儲(chǔ),體積密度可達(dá)到氣態(tài)的845倍,實(shí)現(xiàn)氫氣的高效率運(yùn)輸。

  為了保證低溫、高壓條件,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)除了對(duì)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)有要求,還需要裝配嚴(yán)格的絕熱方案和冷卻設(shè)備。

  此外,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)現(xiàn)在還面臨三個(gè)難點(diǎn)。

  第一,為控制環(huán)境溫度,儲(chǔ)氫罐需要增加保溫設(shè)備,可溫度又對(duì)氫氣密度有影響,如何控制溫度在合適的范圍呢?

  第二,儲(chǔ)氫過(guò)程中,氫氣氣化一般會(huì)造成1%左右的損失,如何減少這一損失?

  第三,為保證低溫環(huán)境,儲(chǔ)存一定量的氫氣,需要耗費(fèi)相當(dāng)于儲(chǔ)氫能量30%左右的損失,如何降低這一損失?

  低溫液態(tài)儲(chǔ)氫雖然還面臨較多問(wèn)題,但是它在大規(guī)模、長(zhǎng)距離儲(chǔ)存和運(yùn)輸上存在巨大優(yōu)勢(shì),隨著我國(guó)三項(xiàng)液氫國(guó)標(biāo)的正式實(shí)施,以及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步,成本的不斷降低,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫未來(lái)可期。

標(biāo)簽: 儲(chǔ)能

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