使用材料:
金属氢化物:这类化合物能够吸收氢气形成金属氢化物,并在加热或减压时释放氢气。其包含的材料有:铝氢化物(例如,铝酸钠,NaAlH₄);硼氢化物(例如,硼氢化锂,LiBH₄);酰胺(例如,氨基锂,LiNH₂) 复合氢化物:包括铝氢化物和酰胺这类化合物,它们具有较高的储氢容量,但释放氢气时需要更多能量。金属间化合物:这类化合物具有固定的化学计量比,能够可逆地吸收和释放氢气,比如镁合金(MgH₂)。
碳基材料:石墨、碳纳米管和富勒烯能够在其表面吸附氢气,提供了一种潜在的替代选择。
固态储氢类型:
可逆储氢:氢气能够从储氢材料中反复地被吸收和释放。这对于像燃料电池汽车这类需要加氢后使用氢气的应用场景来说非常重要。-
不可逆储氢:氢气与储氢材料通过化学键结合,通过化学反应释放出来,通常这一过程会产生副产品。
固态储氢解决方案的全球市场规模在2023年估计价值1.05亿美元,预计到2030年将调整至6.63亿美元,在2024 - 2030年的预测期内年复合增长率为30.1%。
全球排名前五的制造商占据了将近40%的市场份额,亚太地区是固态储氢解决方案的最大市场,占比将近40%,欧洲和北美洲紧随其后。
以下是固态储氢解决方案的一些关键方面:
挑战:
(1)能量密度:要实现足够高的能量密度,使储氢在交通运输等应用场景中切实可行,是一项重大挑战。-
(2)氢气释放:找到能在适中温度和压力下释放氢气且无需大量能量输入的材料至关重要。
(3)循环寿命:许多材料在多次循环后会发生性能退化,限制了它们吸收和释放氢气的次数。
(4)成本:开发具有成本效益的材料和生产方法对于商业可行性而言必不可少。
优势:
全性:与高压气态储氢相比,固态储氢降低了爆炸风险。
能源效率:固态储氢无需消耗压缩或液化氢气所需的能量。
操作便利性:由于固态氢具有稳定性,且不需要高压气态储氢所需的基础设施,所以更易于处理和运输。
当前发展情况:对能在更低压力和温度下储存更多氢气的新型材料及复合材料的研究,致力于改善氢气吸收和释放的动力学过程。
开发热管理技术以辅助氢气从储氢材料中释放出来。
应用领域:固态储氢在交通运输(尤其是燃料电池汽车)、便携式电源以及固定式储能方面具有潜在应用。随着研究不断推进以及性能更优的材料被研发出来,其应用范围很可能会扩大。
承办单位:上海源因信息科技有限公司
合作媒体:源因能源、中国新能源网、能源界、氢能和燃料电池
议程(以现场为主)
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