不同储氢技术的优缺点及应用现状

为了稳定地储存氢气，需要使同一储存空间储存，即高密度储存，并确保储存过程的稳定性。然而，氢是所有元素中较轻的。在室温和常压下，它是气态的，密度只有水的万分之一。因此，在高密度下储存是非常困难的。目前，储氢方法主要有低温液氢储能、高压气态氢储能、金属氢化物储氢和有机液氢储能。这些储氢方法各有优缺点。

不同储氢技术的优缺点及应用现状

1、低温液氢储存是全球研发的要点，而我国的民用有限以液态形式储存有许多优点。首先，液氢密度高，体积比容量大，体积比小，便于储存和运输。然而，问题是很难将气态氢转化为液态氢。液化1kg该气体将消耗4-10 kwh的电力。此外，为了稳定储存液氢，需要一个能够承受和维持超低温的特殊容器。容器需要抗冻、抗压和严格的隔热。因此，这种容器除了制造难度大、成本高外，在运行过程中还容易挥发，存在许多隐患。

液氢储运是当前研究和开发的要点。日本、美国、德国和其他国家已经将液氢的运输成本降低到高压氢的八分之一左右。为了支持液氢供应链系统的发展，解决液氢储运中的关键技术问题，日本企业投入了大量的研发，推出的大部分产品已进入实际检验阶段。如日本企业开发的大型液氢储运罐，通过真空排气设计，保证了储运罐的高强度，实现了高耐热性。

目前，低温液氢储存已在汽车系统中得到应用，并在世界各地的加氢站得到广泛应用。然而，其在车载系统中的应用还不成熟，存在隐患。日本、美国和法国市场上有许多液氢加氢站。目前，全球超过三分之一的氢加氢站是液氢加氢站。然而，中国的液氢工厂只为发射太空火箭服务。受法律法规限制，不能适用于民用领域。而且受技术限制，国内应用成本很高。

2、高压气态氢储存被广泛应用

目前，高压气态储氢技术相对成熟，是一种常用的储氢技术。这项技术使用高压将氢气压缩到耐高压容器中。目前，高压气态氢储存容器主要分为四种类型：纯钢金属瓶（I型）、钢衬纤维缠绕瓶（II型）、铝衬纤维缠绕瓶（III型）和塑料内衬纤维缠绕瓶（IV型）。

I型和II型高压气态储氢容器储氢密度低，性能差，难以满足车载储氢密度要求；III型和IV型气瓶由内罐、碳纤维增强树脂层和玻璃纤维增强树脂层组成，大大降低了气瓶质量，提高了单位质量储氢密度。因此，车载储氢瓶主要使用III型和IV型容器。

III型瓶采用锻造铝合金作为内罐，涂有碳纤维。工作压力主要为35MPa和70MPa。35MPa III型气瓶主要用于中国的车载储氢。中国标准GB t 35544-2017《车用压缩氢铝缸套碳纤维全缠绕气瓶》已经颁布，并已应用于中小型客车。

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