車載儲氫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

日益增長的能源需求、化石燃料的有限供應(yīng)以及其對環(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，這對使用氫的車載燃料電池汽車是個關(guān)鍵的問題。本文簡要總結(jié)了各個車載儲氫技術(shù)的現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點，并為未來的發(fā)展提供幫助。目前，用于車載氫的存儲方法包括壓縮氫氣、液態(tài)氫、低溫壓縮金屬氫、吸附劑儲氫和化學(xué)氫化物儲氫。氫存儲方法的各自的優(yōu)缺點及發(fā)展方向如表1。

表1　氫存儲方法的優(yōu)缺點及未來發(fā)展方向

由于氫存儲罐的成本很高，因此目前還是使用壓縮氣體存儲方法作為氫燃料電池汽車商品化的一個短期選擇。長遠(yuǎn)而言，表面吸附劑和氫化物儲氫具有很大的潛力，但需要改善不同溫度、不同壓力下材料的質(zhì)量容量、體積容量和動力學(xué)，并考慮整體成本。了解各存儲方法的成本、能效和環(huán)境影響之間的關(guān)系，以評估系統(tǒng)的生命周期問題。特別是對于化學(xué)氫化物存儲，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方法。對于廣泛使用在汽車中的氫，需要優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能以克服與氫存儲方法有關(guān)的所有技術(shù)難點。

刊名：Chemical Engineering（英）

刊期：2015年第5期

作者：Hyun Tae Hwang et al

編譯：趙喚