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氫能是世界公認(rèn)的真正實(shí)現(xiàn)零污染、零排放的清潔能源，是目前最發(fā)達(dá)的能源之一。中國正在加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，利用好相關(guān)政策和政府支持，開辟了廣闊的發(fā)展前景，也帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲氫、制氫和氫能的開發(fā)和應(yīng)用。
目前全球儲氫技術(shù)主要有以下四種路徑:
(1)高壓氣體儲氫
高壓氣態(tài)儲氫密度為1.0% ~ 5.7%，在高溫下使氫氣收縮，以高密度壓力的形式儲存氣體。其優(yōu)點(diǎn)是成本低、技術(shù)成熟、充放氫快、能耗低、脫氧容易、工作條件廣。缺點(diǎn)是存儲密度低、體積小、泄漏和爆炸等安全隱患。在中國最常用的是高壓氣體儲存。
(2)低溫液氫儲存
氫在低溫液體中的儲存密度為5.7% ~ 10%，是液化氫在高壓低溫氣態(tài)體積密度的845倍，實(shí)現(xiàn)了高效儲氫。其優(yōu)點(diǎn)是儲氫體積密度高，液氫純度高，輸送效率高于氣態(tài)氫。缺點(diǎn)是液化過程消耗大量能源，揮發(fā)性強(qiáng)，成本高。在我國，低溫液氫儲存主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域，適用于超高功率商用車輛。
(3)固態(tài)儲氫
氫氣的固態(tài)儲存密度為1.0%-4.5%，氫氣是通過固體或化學(xué)反應(yīng)對氫氣進(jìn)行物理吸收和吸附而儲存在固體物質(zhì)中，不需要壓縮和凍結(jié)。其優(yōu)點(diǎn)是儲存密度高，操作安全方便，不需要經(jīng)過高壓容器，具有自凈功能，純度高。缺點(diǎn)是成本高，吸氫溫度要求高，抗雜質(zhì)氣體能力差。目前中國還沒有固體存儲經(jīng)驗(yàn)，這是未來發(fā)展的方向。
(4)有機(jī)液氫儲存
有機(jī)液體的儲氫密度為5.0% ~ 7.2%，是不飽和液態(tài)有機(jī)物在催化劑作用下的氧化反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物，在需要氧氣時(shí)進(jìn)行脫氧反應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是儲氫密度高，可循環(huán)利用，成本低，安全性高。缺點(diǎn)是氫氣純度不高，產(chǎn)生雜質(zhì)氣體，催化劑容易失活。在我國，主要用于傳統(tǒng)石油設(shè)施的灌裝和運(yùn)輸。
為了實(shí)現(xiàn)氫能的廣泛應(yīng)用，研究開發(fā)高效、低成本、低能耗的儲氫技術(shù)是關(guān)鍵。目前常用的儲氫技術(shù)有物理儲氫、化學(xué)儲氫和其他儲氫技術(shù)。物理儲氫具有成本低、氫氣易放電、氣體濃度高的優(yōu)點(diǎn)，但其儲氫條件苛刻、安全性差，對儲罐材料要求高?；瘜W(xué)儲氫是通過生成穩(wěn)定的化合物來實(shí)現(xiàn)儲氫。雖然它是安全的，但很難釋放氫，獲得高純度的氫。庀吸附儲氫儲氫可以避免低物理儲氫的安全問題的兔子在某種程度上,但它也有問題,如化學(xué)儲氫和氫的解吸,儲氫的低密度,相對較高的成本。水合物儲氫具有易脫氫、成本低、能耗低的特點(diǎn)，但其儲氫密度低。
