储氢技术 — 高压气态储氢
高压气态储氢是目前应用最广泛的储氢方式。高压气态储氢容器主要分为纯钢制金属瓶(I型),钢制内胆纤维环向缠绕瓶(II型),铝内胆纤维全缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4个类型。其中III型瓶和IV型瓶具有重容比小、单位质量储氢密度高等优点,已广泛应用于氢燃料电池汽车。高压储氢瓶的工作压力一般为35~70兆帕,国内车载高压储氢系统主要采用35兆帕型III瓶,国外以70兆帕IV型瓶为主。
目前,我国III型瓶技术发展成熟,35兆帕和70兆帕两种压力类型的产品均已产业化,其中35兆帕储氢瓶应用广泛,70兆帕储氢瓶建立了纤维全缠绕高压储氢气瓶结构-材料-工艺一体化的自适应遗传优化设计方法仍处于示范应用阶段。国内多个科研机构、企业开展了70兆帕储氢瓶的技术及装备研发,并取得一定成效。浙江大学适应遗传优化设计方法成功研制了质量储氢密度达5.78wt%的III型70兆帕储氢瓶。科泰克、天海工业、中材科技、富瑞氢能、斯林达等企业已陆续完成70兆帕储氢瓶的研发或已具备量产能力。
高压氢气运输方面,长管拖车运氢仍是目前我国氢气运输的主要方式,其储存压力为20兆帕。气氢长管拖车运输成本对运输距离较为敏感,仅适用于少量短距离运输,运输半径一般不超过150公里。高压氢气运输设备方面,我国长管拖车产业发展非常成熟,设计制造技术已达到国际先进水平,形成了一批具有较强影响力的企业,安瑞科、鲁西化工、新兴能源等企业具备长管拖车生产或组装资质。
管道技术适用于大规模、长距离输送氢气,是成本最低的输氢方式。国外管道输送氢气比较成熟,美国、欧洲已分别建成2400公里、1500公里的输氢管道。我国目前氢气管道里程约400公里,最具有代表性的大口径氢气管道是济源-洛阳(25公里)、巴陵-长岭(43公里)两条输氢管线,输送压力为4兆帕。管道输送方式安全可靠,自动化程度高,稳定性好,距离越长经济效益越突出,将是未来氢气输送的重要技术选择。