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氢能产业包括制氢、储氢和应用三个环节。制氢是储氢的基础，储氢是现在氢能行业面临的瓶颈，衡量氢气存储技术好坏的依据包括有储氢成本、储氢密度和安全性等几方面。 下面简短介绍一下各种储氢方式。 一．高压储氢 氢质量含量1~5.8wt%，压力为35/45/70/90MPa，目前已经商业化。对于氢能汽车中的高压储罐，一般有35Mpa和70Mpa两种，采用碳纤维复合材料组成铝内胆外面缠绕碳纤维材料。虽然现在是较为成熟的储氢方式，但是它储量小﹑耗能大，需要耐压容器壁，而且存在氢气泄露与容器爆破等不安全因素。 二．液化储氢 氢质量含量>5wt%，将纯氢冷却至-253℃储存，优势在于储氢密度高，缺点是超低温消耗能量大，成本高，氢气液化需要消耗较大的冷却能量且损耗的能量约为储存氢气的一半，同时液态储氢需要储存容器能耐低温且具有良好的绝热性能以避免氢气的挥发，因此降低液化与放氢成本研制耐低温且高度绝热的容器是低温液态储氢急需解决的问题。 三．物理吸附储氢 氢质量含量5.3～9wt%，使用以碳材料为主进行物理储氢，环境为77k、4MPa，纳米碳材料储氢性能好，还处于实验阶段。 四．液态有机化合物储氢 氢质量含量6～8wt%，常温常压，储氢容量大，目前还处于实验阶段。 五．金属氢化物储氢 氢质量含量1.4～3.6wt%，常温常压，安全性好，但是储氢合金存在易粉化、能量衰减和变质，目前还处于实验阶段。 六．自然储氢 自然储氢包括水储氢、甲醇储氢等。其中，水储氢的氢质量含量为11.1wt%，常温常压，能量密度高，成本高，以电解水制氢为主。甲醇储氢的氢质量含量为12.5wt%，常温常压，能量密度高，成本低。 从上述提到的多种储氢方式中可以看出，高压储氢、低温液化储氢、物理吸附储氢、液态有机化合物储氢、金属氢化物储氢等方式，均存在不同程度缺陷，导致储氢含量低，成本高，稳定性、循环性和安全性能不足。 自然储氢方式中的甲醇储氢相比其他储氢方式具有明显优势。 首先，储氢成本低，甲醇（CH3OH）是自然界中绝佳的储氢介质，其来源广泛，成本低，除了可以通过传统化石能源获得，还可以通过太阳能、风能、生物质等可再生能源获得。 其次，储氢密度高﹑安全性高，甲醇作为液体储存和运输的安全性和便捷性都是得天独厚的，其储氢重量密度高达12.5wt%，常温常压下的甲醇储氢要明显优于液化(多级压缩且冷却能耗巨大)、高压(安全性无法保证)和其他储氢技术。 目前大规模甲醇制氢技术早已实现商业化，微型化甲醇制氢技术已实现突破。通过甲醇制氢与燃料电池的完美组合产生绿色电力，可广泛应用于通信基站﹑无人机﹑汽车﹑轮船﹑轻轨电车等领域，不仅可以解决燃料电池用氢难题，而且氢气使用成本和安全性均得到提升，商业化价值极高。 |
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