固態(tài)儲(chǔ)氫改變氫氣高密度儲(chǔ)存和安全應(yīng)用兩個(gè)難題，究竟是如何實(shí)現(xiàn)的？氫氣的儲(chǔ)運(yùn)難題一旦獲得解決，氫能源將在哪些領(lǐng)域發(fā)揮作用？帶著這些問題，科技日?qǐng)?bào)記者5月22日采訪了江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院集萃先進(jìn)能源材料與應(yīng)用技術(shù)研究所所長(zhǎng)周少雄博士。

       近年來(lái)，世界各國(guó)在固態(tài)儲(chǔ)氫應(yīng)用和新型儲(chǔ)氫材料的研發(fā)上取得了諸多進(jìn)展，成熟的儲(chǔ)氫材料已在熱電聯(lián)供、儲(chǔ)能、車載燃料電池氫源系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，德國(guó)一家公司甚至將固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)用于燃料電池潛艇中。

據(jù)周少雄介紹，他們最新研制的含鎂儲(chǔ)氫材料，儲(chǔ)存容量可達(dá)每立方米110千克，遠(yuǎn)超美國(guó)能源局提出的儲(chǔ)氫“終極目標(biāo)”，但是制約其應(yīng)用的是放氫溫度過(guò)高，需要達(dá)到250℃以上。目前，科學(xué)家正通過(guò)各種方法來(lái)調(diào)控其熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和循環(huán)壽命性能，希望可以早日實(shí)現(xiàn)商用。

氫氣變身“固態(tài)油箱”或改變未來(lái)能源格局

日本豐田、韓國(guó)現(xiàn)代等企業(yè)投入巨資、耗時(shí)數(shù)十年研發(fā)氫能源汽車，但受制于加氫站建設(shè)的瓶頸，市場(chǎng)推廣并不順利。

“由于氫能儲(chǔ)運(yùn)問題沒有解決，燃料電池成本較高，所以氫能源汽車還處在政府補(bǔ)貼、示范運(yùn)行的階段。”周少雄說(shuō)，當(dāng)固態(tài)儲(chǔ)氫材料得到發(fā)展后，氫能利用將會(huì)有極大地改變。

比如，將固態(tài)儲(chǔ)氫裝置與燃料電池一體化集成，可充分利用燃料電池余熱，吸熱放氫，降低系統(tǒng)熱能消耗，使得整個(gè)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的能源效率得以提高。

“目前，我們已建成國(guó)內(nèi)唯一一條年產(chǎn)800噸儲(chǔ)氫材料的生產(chǎn)線，并與九號(hào)公司、永安行等企業(yè)開展合作，推出固態(tài)儲(chǔ)氫動(dòng)力系統(tǒng)的摩托車、電動(dòng)自行車等。”周少雄告訴記者，低溫固態(tài)儲(chǔ)氫材料技術(shù)成熟，成本可控，整套裝置全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，無(wú)需政府補(bǔ)貼也可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

周少雄介紹，他們開發(fā)的以固態(tài)儲(chǔ)氫為氫源的百瓦級(jí)氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，只需55克氫氣就能驅(qū)動(dòng)自行車行駛80公里，而這55克氫氣就儲(chǔ)存在一個(gè)普通礦泉水瓶大小的罐子里，儲(chǔ)氫壓力僅相當(dāng)于普通氣球。

周少雄大膽預(yù)言：“固態(tài)儲(chǔ)氫罐可以做成像干電池一樣的產(chǎn)品，未來(lái)可在便利店或超市隨處購(gòu)買，也可以將使用完的氫能源空瓶放置存儲(chǔ)箱，由快遞員每日更換。”

未來(lái)，解決了儲(chǔ)運(yùn)難題，氫能的應(yīng)用不僅是備受關(guān)注的燃料電池汽車，還包括氫能發(fā)電、工業(yè)應(yīng)用及建筑應(yīng)用等，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(dòng)基站的備用電源，還能夠與數(shù)字化技術(shù)結(jié)合，讓以固態(tài)儲(chǔ)氫為氫源的氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在無(wú)人駕駛、軍用單兵、深海裝備等諸多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。