液態儲氫雖然儲氫密度高,但需要將氫氣冷卻到極低的溫度(-252.72攝氏度),技術難度和能耗都較大。固態儲氫則利用特定的材料吸附或形成氫化物來儲存氫氣,這種方式仍在實驗階段,技術尚未完全成熟。安全性問題氫氣具有易燃易爆的特性,因此在儲存和運輸過程中需要特別小心,以防止泄漏或發生碰撞引發火災或爆炸事故。
技術成熟度雖然氫能源的儲存技術已經取得了一定的進展,但仍有待進一步完善和成熟。例如,固態儲氫技術目前仍在實驗階段,尚未得到廣泛應用。 綜上所述,氫能源的儲存并不是特別方便,主要受到儲存方式、安全性、成本和技術成熟度等因素的限制。然而,隨著科技的進步和政策支持的增加,未來氫能源的儲存技術有望得到進一步提升和優化。
氫燃料的發熱值高達 142.351kJ/kg,是汽油發熱量的 3 倍 ,燃燒特性好,點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃性范圍,并且燃點高,燃燒速度更快。從能源轉化效率來看,氫燃料電池的能源轉化率能超過 60%,遠內燃機 30% - 35% 的能源轉化率。這種的能源特性,使得氫燃料在眾多能源選項中脫穎而出。
此外,氫燃料還可應用于航空航天領域。在第十四屆中國國際航空航天博覽會上,中國航發集團研發的 燃氫發動機,展示了氫燃料在航空領域的應用潛力。通過系列化發展,該發動機未來可適用于支線客機、直升機、無人機等。
氫氣還是重要的化工原料和還原劑,廣泛應用于石油煉制、化肥生產等行業。在石油煉制中,氫氣可用于加氫裂化、加氫精制等工藝,提高油品質量;在化肥生產中,氫氣是合成氨的重要原料。
氫燃料在電力領域的應用,主要通過燃料電池或氫氣輪機將氫能轉化為電能,為家庭、企業等提供清潔電力。在分布式能源系統中,氫燃料電池可以作為備用電源或立電源,確保在電網故障或停電時,仍能為用戶提供穩定的電力供應。
目前,氫燃料的生產、儲存和運輸成本都較高。制取氫氣的方法,如電解水制氫,需要消耗大量的電能,導致生產成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對較低,但會產生一定的碳排放,不符合可持續發展的要求。高壓儲存氫氣需要昂貴的設備,運輸過程中也需要特殊的管道或車輛,這進一步增加了氫燃料的成本。
氫氣具有易燃、易爆的特性,其小點火能低,爆炸極限范圍寬,這使得氫燃料在生產、儲存、運輸和使用過程中存在一定的安全風險。為了保障氫燃料的安全使用,需要制定嚴格的安全標準和措施,包括設備的設計、制造、安裝和維護,以及人員的培訓和操作規范等。
在未來,我們或許將看到更多的氫燃料電池汽車行駛在道路上,加氫站如同加油站一樣遍布城市的各個角落;工業領域中,氫燃料將成為主流的能源供應方式,助力產業實現綠色轉型;電力系統中,氫燃料與可再生能源的深度融合,將構建起更加穩定、清潔、智能的能源體系。