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氢是宇宙中含量最多的元素之一，在地球上元素储量排第三，氢能源被誉为未来能源的终极能源，然而作为一种密度很低的易燃性气体，这使得氢能源的储存、运输和应用都有着诸多的难题。 那么如果有一项技术能将氢能源以固态的形式储存，在需要使用的时候再释放出来，那会不会将氢能源电池技术推上一个新的高度呢？ 氢燃料电池 事实上，早在2009年美国一家 plasma kinetics（等离子体动力学）公司的实验室，就是已经有这样的一个光激活氢能源的技术上报到了美国的能源部，随后就被美国政府列为涉及国家安全的技术保护起来了，但是一直到2017年才被放开该项技术的专利保护，就算是这样该公司的业务活动也受到国际交通和武器条例的限制，换句话说，美国政府仍然限制其将技术对相关领域的转让使用。  美国政府仍然限制诸多技术对相关领域的转让使用 该公司的这项设计大致来说，就是用一个纳米原子过滤器，将空气中的氢原子过滤吸收进一个固态结构的设备中，用特殊的材料吸收氢原子，需要的时候再将其释放出来，那么这个过程是怎么实现的呢？ 根据相关资料的介绍来看，该项技术的关键是其研发的一种比头发还要薄十倍的纳米材料，该合金纳米材料可以实现可逆性的吸收氢原子，形成一种稳定的金属氢化物，在需要氢原子的时候，采用一种类似于CD播放机的形式，用激光照射这个薄膜，就可以将其吸收的氢原子释放出来。  plasma kinetics（等离子体动力学）公司的固态氢电池 比较直观地来看，有点像是小时候的磁带，把氢原子录进去，用的时候放出来，不过这种录放是一次性的，放完之后需要再录进去，才能再放。 这样的设计，是不是让我们对氢能源的利用有了更多的颠覆性的想象空间呢？困扰氢能源的储存，是不是可以摆脱高压的气罐？运输是不是也可以摆脱造价高昂，安全要求极高地深埋管道呢？应用方面能像储能电池一样安全方便吗？  是不是让我们对氢能源的利用有了更多的颠覆性的想象空间呢？困扰氢能源的储存，是不是可以摆脱高压的气罐 根据该公司网站的介绍，他们的目标是为重型氢动力的移动应用提供燃料，主要是船、卡车、电动垂直起降飞机等等，当然众所周知之前氢能源应用最多的是航空航天领域，但是显然他们在这方面还是收到美国政府的严格管控，从这个公司的情况来看，漂亮国对技术的管控也是相当严格的，很多企业和科研机构也收到重重的限制，个人觉得这也很不利于全世界的科技进步和发展。 当然在全球脱碳减排的大形势下，绿色能源网络建设中的储能市场也成为这家公司的重点发展方向之一，他们的方案是可再生能源电解产生的剩余氢气，不需要进行压缩或者液化储存，直接可以使用他们的固态氢燃料电池储存起来，使用的时候再释放出来就可以。  储能市场发展方向，他们的方案是可再生能源电解产生的剩余氢气，直接可以使用他们的固态氢燃料电池储存起来 而且使用他们的这一储能方案，可以避免在光能和风能充足的地区建设管道和输电设施，因为他们的这些氢燃料电池是固态的模块，而且是稳定的不易燃的金属氢化物的形式，适合各种形式的运输方式，这就突破了气体形态的氢燃料的种种运输限制。 该公司表示可以用集装箱装载这种氢能源燃料电池，安全运用2万吨的氢燃料，这些能源可以提供25000个家庭一年的用电需求。 说完了储存和运输，我们来看看该公司在应用方面的一些数据，他们表示自己的燃料电池在同样的能量储存的情况下，他们要比其他材料的电池轻30%。当然他们也说该技术的氢燃料电池成本会低17%，这个成本不知道跟谁去比的，没有找到相关准确信息。 实际上他们承认他们固态氢燃料电池是比碳纤维罐的压缩气体容器是要重一些的，但是安全性和操作性会好很多。这一点我觉得问啥问题，毕竟坐在一个高压的氢气罐子上到处跑还是需要一定的勇气的。  固态氢燃料电池是比碳纤维罐的压缩气体容器是要重一些的，但是安全性和操作性会好很多 使用成本方面，该公司的估计 使用他们的轻型激活氢卡车 而不是压缩氢动力汽车 每年将节省2万欧元的燃料成本，这是因为固态氢每千瓦时的成本比压缩氢低50%。 另外值得注意的是，如果采用这项技术，就不需要每个加氢站投入几百万欧元去建设充气的基础设施了，而他们希望是能在便利店一样的消费场景就能更换的氢燃料模块更换。  每个加氢站投入几百万欧元去建设充气的基础设施 凡是有利有弊，这项技术到现在为止还是有两个小小的缺点，一个是您没法像现在的电池汽车一样在自己的家里去实现补充氢燃料，那么未来应用可能就只能像中国这样的国家，全国统一燃料电池标准，随处可以更换，可能还不影响使用。 另外一个就是这个固态氢燃料电池的内部材料的耐用性，根据该公司的数据显示，固态氢燃料电池的内部的材料薄膜的使用寿命在150次，使用次数多了材料内部的纳米孔就会被氢原子一些伴生原子堵塞，从而使材料失去储存能力，这方面应该是还需要进一步提高的，好在这些金属材料是可以百分百回收利用的。 说实话，二掌柜看到这个固态氢燃料电池的技术感觉很有想象空间，毕竟记得之前看到过氢元素的金属吸收后，密度是可以比液态氢还要高的，这种稳定的能量高密度的绿色能源，真的有可能会成为未来终极能源。希望中国的氢能源和材料学的开发人员，也能有这样的技术创新和突破吧！ |
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