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我國(guó)氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)現(xiàn)狀

閱讀:1254          發(fā)布時(shí)間:2023-1-12

氫能是能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要載體,,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要解決方案。氫氣儲(chǔ)運(yùn)是連接氫氣生產(chǎn)端和需求端的關(guān)鍵橋梁,,低成本高效的氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模應(yīng)用的必要保障。

根據(jù)氫氣的存儲(chǔ)狀態(tài)可將氫氣儲(chǔ)存方式分為常溫高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫等,。目前,常溫高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是當(dāng)前我國(guó)相當(dāng)成熟的儲(chǔ)氫技術(shù),,占主導(dǎo)地位,。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫尚處起步階段,是未來(lái)大規(guī)模用氫的良好解決方案,。有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫處于技術(shù)研發(fā)階段,,是未來(lái)有發(fā)展?jié)摿Φ臍錃獾蛢r(jià)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)之一。固態(tài)儲(chǔ)氫尚處示范階段,,具有實(shí)用化前景的是金屬氫化物基儲(chǔ)氫合金,。


常溫高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是指將氫氣壓縮在儲(chǔ)氫容器中,通過(guò)增壓來(lái)提高氫氣的容量,,滿(mǎn)足日常使用,。這是一種應(yīng)用廣泛、灌裝和使用操作簡(jiǎn)單的儲(chǔ)氫方式,,具有成本低,、能耗低、充放速度快的特點(diǎn),。缺點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度低,,安全性較差,只能適用于小規(guī)模,、短距離的運(yùn)輸場(chǎng)景,。


低溫液態(tài)儲(chǔ)氫屬于物理儲(chǔ)存,是一種深冷氫氣存儲(chǔ)技術(shù),。氫氣經(jīng)過(guò)壓縮后,,深冷到21K(約-253°C)以下,使之變?yōu)橐簹?,然后?chǔ)存在專(zhuān)用的低溫絕熱液氫罐中,,密度可達(dá)70.78kg/cm3,是標(biāo)準(zhǔn)情況下氫氣密度的850倍左右,,體積比容量大,,適用于大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的氫能儲(chǔ)運(yùn),。缺點(diǎn)是對(duì)儲(chǔ)氫容器的絕熱要求很高,,液化和運(yùn)輸過(guò)程中能耗大。


有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫屬于化學(xué)儲(chǔ)存,,利用有機(jī)液體(環(huán)己烷,、甲基環(huán)己烷等)與氫氣進(jìn)行可逆加氫和脫氫反應(yīng),能夠?qū)崿F(xiàn)常溫常壓下氫氣儲(chǔ)運(yùn),。這種儲(chǔ)氫方式的優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)氫密度比較高,、安全性高,。缺點(diǎn)是需要配備相應(yīng)的加氫脫氫裝置,流程繁瑣,,效率較低,,增加儲(chǔ)氫成本,影響氫氣純度,。


固態(tài)儲(chǔ)氫是以金屬氫化物,、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲(chǔ)氫載體,通過(guò)化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫,,具有儲(chǔ)氫密度高,、儲(chǔ)氫壓力低、安全性好,、放氫純度高等優(yōu)勢(shì),。缺點(diǎn)是成本高,放氫需要較高溫度下進(jìn)行,。


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