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储氢的基本考虑
储氢是使氢作为燃料或能源在任何应用中得以使用的必要关键要素。可以说，任何燃料的成功在很大程度上都取决于人类储存和运输它的能力。
氢可以以其纯形式储存，也可以被另一种材料吸收（就像海绵吸水一样），在需要时提取。这产生了以下几种通用的储氢方法。
氢燃料储存的主要类型有哪些？
1. 以物理纯态形式储存氢
a) 气态储存
- 常压储存。在这种形式下，氢占据的体积与其提供的能量相比非常大。此外，根据储存的氢量，与空气相比，占据的空间体积的低重量（低比重）会导致空气中的浮力——这意味着如果容器由非常轻的材料制成，如果没有其他约束，可能会在某个时刻离开地面。
- 高于常压的储存。在这种形式下，可以在给定空间中储存更多的氢。由于氢分子是地球上最小的分子之一，需要特别注意确保容器在高压力下也能防泄漏和防扩散。得益于材料科学的进步，这已不再是一个问题，氢可以轻松地储存在压力高达 1200 bar 的储氢罐中。典型的储存压力为钢制储氢罐或气瓶中的 200 bar，卡车和工业应用中的 350 bar 储氢罐，以及车辆应用中的 700 bar 或 800 bar 储氢罐。
b) 液态储存
- LH2 – 液态氢。在冷却至-252.8°C 以下的沸点后，氢变为液态，与任何液化气体一样，每公斤占据的空间比气态时少得多。然后可以以液态形式处理，但需要极好的绝热层来管理和减少储存氢的蒸发（蒸发损耗）。
- 低温压缩氢。这是进一步压缩以减少储存所需体积的液态氢。除了为所需的极低温度提供足够的绝热层外，容器还必须为所需的加压提供足够的稳定性。
2. 基于材料的氢储存
- 这种氢能储存方法涉及使用另一种材料，使该介质的分子以某种方式捕获氢分子，直到通过某些外部手段再次释放它们。
- 由于与纯氢相比，载体材料的物流可能更简化，这种储存形式为氢的储存提供了巨大的优势。载体材料可以是较大的固体、粉末、低粘度甚至非常高粘度的液体。
- 缺点可能来自“使用过”的载体介质的物流需求，使用后需要回收载体介质，以及氢能储存系统增加的复杂性。
- 近年来，基于材料的氢储存领域出现了多项创新，这一领域有望成为氢成为地球主要能源提供者的持续推动力。
储氢系统的主要性能标准是什么？
以下参数是设计和选择特定应用的储氢系统的关键决策因素：
- 储氢系统占据的体积
- 氢的储存量
- 储氢系统的重量
- 储氢系统的运输便捷性
- 储存氢的输出压力和温度
- 储存氢中引入的杂质
- 储氢系统所需的能量
- 将氢引入和提取出储氢系统所需的能量
部分储氢系统供应商列表
以下供应商目前提供完整的氢燃料储存系统（列表并非详尽）：
- Advanced Structural Technologies
- Air Products
- Air Liquide
- BayoTech
- Cylinders Holding
- DEVINN
- Linde
- Sino Energy
- Voith
氢燃料储存系统通常由储氢罐、阀门和传感器组成，这些部件执行与储存氢相关的基本功能。此外，系统类型还需要其他组件，如压缩机和过滤器，这些组件是储存类型特定的。
最后更新：2023 年 1 月 15 日