未來(lái)氫能源面臨的主要挑戰(zhàn)之一是需要開(kāi)發(fā)緊湊、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)氫技術(shù)。
就重量而言，氫燃料是能量密度最高的材料之一。然而，就體積而言，它的密度明顯低于柴油。氫通常儲(chǔ)存在700倍大氣壓下。在這個(gè)壓力下，氫燃料的能量密度仍然只是柴油的3-4倍。因此，找到更緊湊的方法來(lái)儲(chǔ)存氫燃料是問(wèn)題的關(guān)鍵。
目前流行的方法
第一代燃料電池汽車(chē)使用的一種簡(jiǎn)單的儲(chǔ)氫方法：就是把氫放在一個(gè)專(zhuān)門(mén)的容器里。具體來(lái)說(shuō)，700bar IV型壓力容器，其塑料內(nèi)襯由昂貴的碳纖維復(fù)合材料包裹，以支持其高強(qiáng)度。然而，碳纖維是昂貴的，每公斤成本是鋼鐵的10倍以上。目前，研究人員正在尋找降低碳纖維成本的方法，或者設(shè)計(jì)出一種更便宜但符合碳纖維用途的全新材料。
開(kāi)發(fā)中的新方法
新的儲(chǔ)氫方法也正在開(kāi)發(fā)中。在所有可能的儲(chǔ)存氫的方法中，大多數(shù)都可分為兩類(lèi)：以低溫為基礎(chǔ)的，或以材料為基礎(chǔ)的。
低溫存儲(chǔ)利用了氣體在較低溫度下密度更大這一特性，即使在壓力不變的情況下。目前，研究人員正在尋找設(shè)計(jì)更好的絕緣系統(tǒng)的方法，以及研究不同的材料對(duì)超低溫的反應(yīng)。
以材料為基礎(chǔ)的儲(chǔ)存意味著將氫與另一種物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合，使氫能夠在較低的壓力下密集儲(chǔ)存。其中一種方法利用了阿伏伽德羅假說(shuō)，該假說(shuō)認(rèn)為，在相同的壓強(qiáng)、溫度和體積下，所有的氣體都包含相同數(shù)量的分子。一個(gè)氫分子，H2，包含兩個(gè)氫原子。因此，任何含有3個(gè)或3個(gè)以上氫原子的物質(zhì)將會(huì)更致密(如氨、NH3)?；诓牧系钠渌问降拇鎯?chǔ)技術(shù)一般是氫與其他元素鍵合以形成固體，被稱(chēng)為固態(tài)儲(chǔ)氫。對(duì)于所有基于材料的存儲(chǔ)，成本是目前主要的障礙。然而，開(kāi)發(fā)能夠在需要時(shí)快速釋放氫氣的材料，對(duì)于基于材料的存儲(chǔ)也是至關(guān)重要的。
氫的生產(chǎn)和消耗只是問(wèn)題的一部分，開(kāi)發(fā)更好的存儲(chǔ)方法是另一個(gè)關(guān)鍵步驟。
（原文來(lái)自：燃料電池工程 中國(guó)新能源網(wǎng)綜合）
