氫的規(guī)模儲運一直是氫能發(fā)展的一大瓶頸,找到一個經(jīng)濟、高效、可行的儲運模式,是氫能當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵。
固態(tài)儲氫技術(shù)優(yōu)點
固態(tài)儲氫由于既可以大幅提高體積儲氫密度,又可以提高儲運氫的安全性而受到廣泛關(guān)注。金屬氫化物儲氫具有體積儲氫密度高,安全性好,不需要高壓和隔熱容器,制備技術(shù)和工藝相對成熟等優(yōu)點。此外,金屬氫化物儲氫還具有將氫氣純化、壓縮的功能。
固態(tài)儲氫技術(shù)應(yīng)用
近年來,世界各國在固態(tài)儲氫應(yīng)用和新型儲氫材料的研發(fā)上取得了諸多進展,成熟的儲氫材料已在熱電聯(lián)供、儲能、車載燃料電池氫源系統(tǒng)等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用。
此前,厚普股份透露其首個氫能全場景的科研示范項目設(shè)備順利發(fā)貨,標(biāo)志著公司在行業(yè)內(nèi)率先完成了金屬固態(tài)儲氫從科研示范階段到商業(yè)落地的示范應(yīng)用,具備了固態(tài)儲氫產(chǎn)品設(shè)計和集成能力。
相比于氣態(tài)儲氫以及低溫液態(tài)儲氫技術(shù),國內(nèi)固態(tài)儲氫技術(shù)尚未全面鋪開也并不成熟,但從厚普股份這一示范性項目來看,固態(tài)儲氫有望在短時間內(nèi)迅速發(fā)展并取得可喜成果。
有專家表示,固態(tài)儲氫相對于高壓氣態(tài)和液態(tài)儲氫,具有體積儲氫密度高、工作壓力低、安全性能好等優(yōu)勢。固態(tài)儲氫是未來高密度儲存和氫能安全利用的發(fā)展方向。
圣元環(huán)保10月31日公告稱,圣元環(huán)保與有研工研院達成戰(zhàn)略合作,以泉州、廈門兩地作為試點。共投建氫能源研究院和氫能源裝備總成項目與固態(tài)儲氫系統(tǒng)活化及應(yīng)用項目兩大項目,計劃投資總額合計12.65億元。
其中廈門落地項目主要開展固態(tài)儲氫材料研發(fā),推動氫動力車船應(yīng)用和推廣;泉州落地項目主要將石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)的工業(yè)副產(chǎn)氫提純?yōu)榉蠚淙剂想姵貞?yīng)用的高純氫及對固態(tài)儲氫材料進行活化,在制氫、儲氫、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)推廣應(yīng)用。截至目前,兩個項目的前期準(zhǔn)備工作已完成。
固態(tài)儲氫材料的應(yīng)用尤其體現(xiàn)在氫動力車船上,今年上市的永安行氫能自行車Y400以及攀業(yè)氫能的氫能共享兩輪車都有固態(tài)儲氫技術(shù)的身影。
固態(tài)儲氫技術(shù)前景
固態(tài)儲氫既可以大幅提高體積儲氫密度,又可以提高儲運氫的安全性,可解決人們最關(guān)心的氫能高密度儲存和安全應(yīng)用這兩個問題。
一方面是金屬氫化物儲氫材料的技術(shù)有待成熟,如重量儲氫率、可逆性等;另一方面,盡管儲氫合金本身的體積儲氫密度很高,但組成儲氫系統(tǒng)后的加熱和冷卻都是通過在儲氫罐內(nèi)部設(shè)置換熱管道實現(xiàn),換熱管道中的介質(zhì)流經(jīng)不同位置的熱交換將影響儲氫合金的反應(yīng)速率,因此儲氫系統(tǒng)的對吸放氫溫度、吸放氫速度、吸放氫循環(huán)等的控制提出了較高的要求。如何優(yōu)化儲氫材料性能及儲氫系統(tǒng)的控制管理是入局企業(yè)的研發(fā)重點。未來固態(tài)儲氫可能是將來非常大規(guī)模的儲能的方式,不僅可以作為建筑熱電聯(lián)供電源、微網(wǎng)的可靠電源與移動基站的備用電源,可以安全地進行長期存儲,也可以快速進行調(diào)峰。移動應(yīng)用領(lǐng)域,固態(tài)儲氫罐可以做為一種產(chǎn)品,供給售賣和補能替換。
整體來看,固態(tài)儲氫技術(shù)基本處于初期研發(fā)階段,國內(nèi)固態(tài)儲氫技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用較少,未來有機會成為大規(guī)模儲能方式之一。隨著國內(nèi)企業(yè)研發(fā)不斷深入,固態(tài)儲氫技術(shù)將會不斷完善。