由于氫能源能量密度高于汽油三倍,加注速度與之相當(dāng),用來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料電池車(chē),環(huán)保無(wú)污染,因此被視為節(jié)能減排電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的終極解決方案。和鋰電池不同的是,氫燃料電池的能量密度不僅取決于電堆本身,還取決于其儲(chǔ)氫方式。因此,儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)在氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中變得很關(guān)鍵。
目前主要的儲(chǔ)氫方式中,高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫存在著壓力高、體積儲(chǔ)氫密度低、安全性較差等問(wèn)題。而液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)盡管儲(chǔ)氫密度高、安全性較好,但技術(shù)復(fù)雜、投資大、運(yùn)行成本高。
北京一家專(zhuān)注于固態(tài)儲(chǔ)氫材料及儲(chǔ)氫解決方案的公司。利用稀土儲(chǔ)氫材料做成的金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置,實(shí)現(xiàn)了高密度、安全、無(wú)能耗儲(chǔ)氫,主要應(yīng)用在燃料電池及燃料電池汽車(chē),氫氣廠氫氣提純及儲(chǔ)存運(yùn)輸,氫氣增壓(氫泵)及加氫站,測(cè)試儀器、集成電路和半導(dǎo)體生產(chǎn)、粉末冶金、熱處理等的供氫,氫醫(yī)學(xué)健康應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)等。
其固態(tài)儲(chǔ)氫的原理就是利用儲(chǔ)氫合金在一定溫度和壓力下可逆吸放氫氣的功能,在高壓儲(chǔ)氫朝著70兆帕發(fā)展的同時(shí),浩運(yùn)金能的固態(tài)儲(chǔ)氫裝置可以實(shí)現(xiàn)3兆帕以下的低壓高密度儲(chǔ)運(yùn),同時(shí)由于放氫速度受溫度控制,安全性大大提升。
由于充填了金屬儲(chǔ)氫材料,固態(tài)儲(chǔ)氫裝置的重量?jī)?chǔ)氫密度會(huì)受到一定的影響,但是其體積儲(chǔ)氫密度可超過(guò)30kgH2/m3,目前該裝置應(yīng)用在載重型車(chē)輛上已經(jīng)具備一定的優(yōu)勢(shì)。
儲(chǔ)氫裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要,由于儲(chǔ)氫合金吸放氫過(guò)程具有顯著熱效應(yīng),吸氫時(shí)放熱,放氫時(shí)吸熱,而儲(chǔ)氫合金導(dǎo)熱性差,反應(yīng)熱無(wú)法及時(shí)傳導(dǎo)出去會(huì)造成吸放氫反應(yīng)減慢甚至停止,應(yīng)保證裝置內(nèi)熱交換的有效性和氫氣流動(dòng)的暢通性。
儲(chǔ)氫材料已經(jīng)成功應(yīng)用在一汽、二汽、豐田、本田等汽車(chē)廠的混合動(dòng)力汽車(chē)上。豐田普銳斯混合動(dòng)力汽車(chē)每輛汽車(chē)用儲(chǔ)氫合金8公斤,目前其銷(xiāo)量已超1000萬(wàn)輛,用量可觀。
北京浩運(yùn)金能通過(guò)自建和合建生產(chǎn)線,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)3000噸儲(chǔ)氫合金材料。在性能方面,浩運(yùn)金能儲(chǔ)氫合金材料的容量已超過(guò)350mAh/g,電池放電倍率已可以達(dá)到30C,可以在-40℃到+80℃的溫度下使用。
盡管儲(chǔ)氫裝置目前配套給燃料電池供氫的用量還不大,浩運(yùn)金能也在積極地儲(chǔ)備產(chǎn)能,備戰(zhàn)氫燃料電池汽車(chē)春天的到來(lái)。
目前儲(chǔ)氫裝置應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。在軍方或地下工事電源等細(xì)分市場(chǎng),固態(tài)儲(chǔ)氫的安全、高密度儲(chǔ)存優(yōu)勢(shì)幾乎不可替代。且已經(jīng)成功應(yīng)用于氣相色譜儀、燃料電池和氫原子鐘等作為配套氫源,以及航空航天熱處理、人造金剛石、半導(dǎo)體和集成電路制造的保護(hù)氣等方面,具備配套精密儀器的能力。
看中氫燃料電池汽車(chē)的風(fēng)口,包括神華、華能、國(guó)網(wǎng)等電力公司,已經(jīng)在積極布局商業(yè)加氫站和車(chē)用氫能項(xiàng)目,浩運(yùn)金能也已經(jīng)開(kāi)始向下游產(chǎn)業(yè)鏈供貨進(jìn)行配套測(cè)試,持續(xù)完善儲(chǔ)氫材料和儲(chǔ)氫裝置的性能,并計(jì)劃在兩年內(nèi)量產(chǎn)包括氫凈化裝置、氫壓縮機(jī)等產(chǎn)業(yè)鏈配套裝置。
隨著可再生能源的發(fā)展,氫能還可以用來(lái)構(gòu)筑風(fēng)光電能源體系。利用可再生能源獲取電能和氫,氫通過(guò)燃料電池發(fā)電,從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。
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