【热点聚焦】盘点2020年国外氢能领域焦点事件及CFRP储氢最新进展
2020年5月：清洁天空Clean Sky 2号和燃料电池与氢联合企业（ Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking，FCH JU）发布了“氢动力航空”，详细说明了在2030-2035年短程（85-165名乘客）氢动力飞机如何实现投入使用。
2020年6月：法国170亿美元的大流行性救援计划与“氢动力航空”报告的目标挂钩；法国航空公司表示，到2024年，法国航空将将减少一半国内航班的CO₂排放。
2020年7月：欧共体发布了一项“针对气候中立的欧洲氢战略”，呼吁对氢运输、分销、储存和加油站进行650亿欧元的投资，列出包括清洁氢伙伴关系和ETS创新基金在内的支持政策和筹资机制（2020-2030年为100亿欧元）。
2020年7月：空中客车公司CEO 在接受《航空周》编辑采访时承诺，到2035年，将推出首架脱碳飞机EIS；他预测到2027-28年将启动该计划，并在2025年前成熟必要的技术。
2020年7月：ZeroAvia（美国加利福尼亚州霍利斯特）完成了单引擎、六座Pipe飞机的试验飞行，并公布了基于美国的类似改装双涡轮螺旋桨-19座Dornier Do 228的飞行试验，按照路线图2023年前将对20座H₂动力飞机进行500英里飞行认证。
2020年8月：环球氢能公司（Universal Hydrogen，美国加利福尼亚州洛杉矶）宣布，一架50座飞机的双油箱模块以及区域航空公司/运营商的加油物流和基础设施将于2024年前投入商业。
氢作为燃料来源的可行性取决于各种运输和储存技术的快速发展，这些技术虽然年轻但发展迅速。将这些技术商业化并不简单，但它们正在得到解决。下面是对近期国外正在开展一些工作的概述。
环球氢能公司
环球氢能公司（Universal Hydrogen）由空客公司（Airbus SE）前首席技术官保罗·埃雷门科（Paul Eremenko）和联合技术公司（United Technologies Corp.）于2020年共同创立，其目标是通过提供氢燃料基础设施，帮助向氢动力航空转型。
一个关键部件是它的燃料模块，由碳纤维增强聚合物（CFRP）框架中的两个氢气储罐组成。环球氢能技术总监J.P.Clarke指出将根据需要在现场提供模块，因此不需要氢储存基础设施，这些模块就像电池或厨房用品一样简单地装到飞机上。
公司已首先为50座Dash8和ATR涡轮螺旋桨支线飞机开发了模块。这些模块的特点是7英尺长、直径3英尺，使用碳纤维将H₂气体保持在850巴，达到50千克/立方米的密度，或者使用绝缘金属罐在标准压力和温度下储存液体H₂（LH₂），达到71千克/立方米的密度。尽管LH₂型储罐提供了更高的容积效率，但隔热的非制冷型储罐必须在42小时内使用，因为如果不保持在-253°C的温度，LH₂就会蒸发。两种类型的储罐都将位于一个重量轻、结构优化的复合材料框架内，这也提高了抗冲击性和一些承载能力。
Universal Hydrogen的双储罐模块使用碳纤维缠绕压力容器以850 bar的压力存储H2气体，从而使Dash 8或ATR 涡轮螺旋桨飞机的行程达到400海里，并且可以使用现有基础设施轻松运输和装载。
H₂储气罐将包括一层不透水的聚合物内衬，外层包裹一层干碳纤维编织层和一层Kevlar芳纶纤维保护层。衬里提供渗透性，而碳纤维负责环向和轴向负荷，外层加框架防止损坏；因此重量和厚度减少。这种一体化的油箱和车架设计，与每个油箱层的功能映射相结合，能够在质量分数方面得到一些显著的改进。质量分数的计算方法是将储存的氢质量除以整个模块的质量，因此质量分数越大越好。
公司系统考察了Dash 8和ATR飞机的质量分数和容积效率。在850巴的氢气下，可以飞行约400海里，保留45分钟，使用LH₂储罐可飞行550海里。然而，涡轮螺旋桨飞机任务的平均级长约为300海里，因此这些飞行中的绝大多数都可以通过使用CFRP储罐的气体储氢系统完成。未来，环球氢能公司希望成为燃料和基础设施的提供者，目标是成为氢动力航空的助推器。
SpaceTech4Sea
与航空一样，航运业也受到旨在减少二氧化碳和其他温室气体（GHG）排放的监管。从2018年1月起，在欧洲经济区港口装卸货物或乘客的5000总吨以上的船舶必须监测并报告其二氧化碳排放量。此外，作为减少船舶污染的MARPOL公约的一部分，国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）已从2020年1月起规定燃油中的硫含量必须从3.50%m/m（质量比）降低到0.50%。国际海事组织还承诺制定一项初步的温室气体战略，争取到2050年将温室气体排放量比2008年减少50%。
希腊雅典海洋金融公司董事总经理Panayotis Zacharioudakis博士指出，遵守法规的最佳可能性是最初转向液化天然气（liquid natural gas，LNG），海洋金融公司是一家推进海洋可持续发展的咨询公司，也是欧共体项目SuperGreen和SpaceTech4Sea的协调员。SuperGreen将在希腊建立一个可持续的绿色交通系统，包括电动通勤船和两艘混合液化天然气/电动双体船，将比雷埃夫斯港与东地中海网络中的其他港口连接起来。在这个项目中，公司正在用CFRP建造一个高速渡轮，如果使用最先进的金属LNG罐，它将重达7吨，相当于70多名乘客（每人携带行李100公斤）。
为什么重量如此重？与柴油相比，液化天然气必须储存在-163°C的低温环境中，金属罐必须使用符合IMO气体燃料或IGF规范要求的材料、结构、绝缘和操作系统。对于海洋金融公司来说，额外的重量是不可接受的，因此它开始研究可能的解决方案，并找到了一份与美国宇航局（NASA）共同开发的冷冻罐Cimarron Composites的报告。
Cimarron Composites在CFRP压力容器上进行低温测试
2019年9月，Cimarron的超轻、低温复合液化天然气储罐的概念设计获批。与传统的金属罐相比，该罐可节省85%以上的重量。尽管该储罐的大部分细节都是涉密的，但有些信息也是众所周知的，如它是由碳纤维和一种先进的热固性树脂制成的，并使用了一些树脂注入和湿纤维缠绕。目前公司已经测试了25英寸和40英寸直径的储罐，并正在与CFRP渡轮制造商SuperGreen洽谈容量为5立方米（5000升）的储罐，这可以用直径为2米、长2.5米的储罐实现。海洋金融公司预计，市场上将会有上千个此类储罐，并将与Cimarron合作建立自动化生产。
Zacharioudakis指出完成了这些液化天然气项目后也将开始研究氢气。但是，一个问题是，海事法规规定，液货舱必须为LNG提供最多15天的存放时间。LH₂也是一样。Cimarron Composites创始人兼总裁Tom DeLay承认LH₂开发低温储罐（-253ºC）比开发LNG低温储罐（-196ºC）要困难得多，其面临的挑战之一是找到能够抵抗脆化和开裂的材料，他现在正与海洋金融公司合作，帮助完成一项贸易研究，研究海运船舶使用液态氢和气态氢气的技术和经济因素。
海王星氢气罐
值得注意的是，Cimarron Composites已经开发出一种IV型CFRP储罐，用于高压储存氢气和其他气体。最初的木星Jupiter储罐是在4350磅/平方英寸（300巴）的压力下，用于运输大多数工业气体包括H₂，然而，在更高的压力下，H₂的传输效率更高，于是公司开发了7500磅/平方英寸（517巴）的海王星Neptune 储罐。
木星Jupiter和海王星Neptune 储罐都通过了联合国ISO 11515要求的各种测试，直径和长度高达26英尺。这些储罐是为卡车、铁路或轮船等标准模块的运输而开发的，研究发现直径为30英寸的容器具有理想的包装效率，与大直径的钢瓶相比，它可以运输更多的氢气。长度为19英尺时可以将9个储罐装进20英尺的标准集装箱中。每个罐中的氢气为67公斤，则可以在20英尺的容器中移动600公斤，在标准40英尺的容器中移动1200公斤。
木星Jupiter IV型CFRP压力容器的细丝缠绕
公司从所有主要供应商那里购买碳纤维，包括日本东丽、三菱人造丝、日本帝人和韩国晓星等，但对于海王星，公司同时与三家不同供应商的进行合作。使用市售产品自行配制树脂，并严格控制纤维和树脂含量以及缠绕和烘箱固化周期中的张力，以防止热应力，所有这些都增加了储罐的机械性能。
不管是需要低温液体储存还是高压气体储存，Tom DeLay都看到机会在增长。并指出，一年前曾对氢能持怀疑态度，认为唯一的原因是政府的推动。但现在接到了大量的订单和各种各样的要求；可以看到，在全球范围内，很多行业都在大力投资氢气，政府也在支持这一发展。