储氢新策略——“山”还是“水”？

在环保的大趋势下，“碳中和，二氧化碳峰值排放”的战略目标一经提出，便得到了全球的积极响应。氢能作为新一代环保能源，在未来能源战略中占有重要地位。目前，中国仍处于碳基时代。据不完全统计，我国发电主体是火电，占总发电量的72%，而火电发电又以化石能源为主，会产生大量的二氧化碳排放，这也促使我们调整能源结构，从传统的化石能源结构向环保和可再生能源结构转变，并在全球能源转型趋势中占得先机。

究其原因，安全是第一因素。

氢气是一种非常活泼的气体，其爆炸极限为4.0%~75.6%。如果这个范围内有氧气，遇高温或明火会爆炸。同时，高压液化或低温液化很难保存氢气，给氢气的储存和运输带来很大困难。

而且常用的钢材遇到氢气会“氢脆”，需要进行改性才能作为储存容器使用。在氢能的储存和运输没有得到很好的解决之前，氢能一直处于黎明前的黑暗中，很难被市场接受。

目前国内外的储氢方式主要是高压储氢，包括70MPa碳纤维储氢罐和35MPa碳纤维增强塑料储氢罐，以及工业上常用的15MPa钢瓶。前两种储氢罐生产成本高，35MPa储氢罐生产成本接近2900美元，70MPa高达3500美元，生产技术难度很大。世界上只有日本和美国有少量产品，所以无法大范围推广。但后者的存储率太低。按照目前工业化常用的40L钢瓶计算，通常需要充装12~13Mpa。每个钢瓶重约50kg，但储存的气体不到0.5kg，储氢量不到1%，运输过程非常不经济。

固态储氢技术可能是一个很好的途径。

首先，目前的研究表明，镁基储氢材料的储氢量可以达到4%~5%，是低压储氢的2~3倍。其次，固体储氢通过合金吸附氢气，无需添加剂等过程，可以实现低温下的有效储氢，储氢过程非常友好。

然而，固体储氢也有明显的缺陷。一是4%~5%的储氢量达不到理想的运输水平，运输能力浪费也极其严重。其次，固体储氢的放氢温度仍然需要200 ~250，在移动电源的应用中仍然有很大的局限性。

液态储氢比有机溶液储氢更有前途。最近，美国西雅图的kontak公司申请了一项储氢技术专利，通过有机物的加氢/脱氢来储存和运输氢气。据悉，该溶液每20L可储存1.7kg氢气，换算后储氢量可达17.3%左右。加上W容器的重量，储氢量仍然高于65，438+00%。

然而，该专利并没有改善氢气释放的问题。根据现有资料的对比，这种有机储氢往往需要一些特殊的催化剂或者一些苛刻的条件。公司能否解决这个问题不得而知。

2021年是氢能真正发展的第二年。在下游各环节都打通、走向市场的情况下，上游的氢气储运“卡脖子”。可以说万事俱备，只欠东风，期待氢气储运的环节能够快速打通，真正做到“氢气进千家万户”。