車載儲(chǔ)氫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

車載儲(chǔ)氫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

日益增長的能源需求、化石燃料的有限供應(yīng)以及其對(duì)環(huán)境的不利影響都促使氫成為清潔且可持續(xù)能源的替代物。雖然氫具有較高的質(zhì)量能量密度，但其體積能量密度小，這對(duì)使用氫的車載燃料電池汽車是個(gè)關(guān)鍵的問題。本文簡要總結(jié)了各個(gè)車載儲(chǔ)氫技術(shù)的現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點(diǎn)，并為未來的發(fā)展提供幫助。目前，用于車載氫的存儲(chǔ)方法包括壓縮氫氣、液態(tài)氫、低溫壓縮金屬氫、吸附劑儲(chǔ)氫和化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫。氫存儲(chǔ)方法的各自的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展方向如表1。

表1　氫存儲(chǔ)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及未來發(fā)展方向

由于氫存儲(chǔ)罐的成本很高，因此目前還是使用壓縮氣體存儲(chǔ)方法作為氫燃料電池汽車商品化的一個(gè)短期選擇。長遠(yuǎn)而言，表面吸附劑和氫化物儲(chǔ)氫具有很大的潛力，但需要改善不同溫度、不同壓力下材料的質(zhì)量容量、體積容量和動(dòng)力學(xué)，并考慮整體成本。了解各存儲(chǔ)方法的成本、能效和環(huán)境影響之間的關(guān)系，以評(píng)估系統(tǒng)的生命周期問題。特別是對(duì)于化學(xué)氫化物存儲(chǔ)，需要開發(fā)低成本和高效能的再生方法。另外，需要壓縮、冷卻和液化的氫能源必須考慮采用物理存儲(chǔ)方法。對(duì)于廣泛使用在汽車中的氫，需要優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能以克服與氫存儲(chǔ)方法有關(guān)的所有技術(shù)難點(diǎn)。

刊名：Chemical Engineering（英）

刊期：2015年第5期

作者：Hyun Tae Hwang et al

編譯：趙喚