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程寒松教授:有機液體儲氫技術已無主要技術障礙

一直以來,氫能都被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。隨著近幾年氫能應用技術發展逐漸成熟,氫能產業發展受到了世界各國的廣泛關注,美國、日本、德國等發達國家相繼將發展氫能產業提升到國家能源戰略高度。2016年國家發改委、國家能源局等聯合發布了《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030年)》,標志著氫能產業已被納入中國國家能源戰略。

眾所周知,氫能可廣泛應用于燃料電池車輛、發電、儲能,也可摻入天然氣用于工業和民用燃氣。氫能作為清潔的二次能源,能夠部分替代石油和天然氣,成為能源消費的重要組成部分。然而,目前氫能行業的發展依然面臨著四大難題:一是需要具備豐富的氫源,二是常溫高壓下氫的儲存及運輸問題,三是廉價、高效、長壽命的燃料電池,四是需要充足的基礎設施。因此,如何更好地開發和利用氫能,成為當下最為緊迫的課題。

程寒松教授正接受OFweek氫能網采訪(圖)

11月13日,由中國高科技行業門戶OFweek維科網、高科會主辦,OFweek氫能網承辦的“OFweek 2018中國氫能行業高峰論壇”在深圳隆重舉行。借此時機,OFweek氫能網特意采訪了中國地質大學(武漢)可持續能源實驗室主任寒松博士,就有機液體儲氫技術的發展現狀、技術進步、未來氫能和燃料電池的市場前景等行業熱點問題進行了深入的交流與探討。

儲氫技術市場化 技術優勢顯現

目前,從國內發展情況來看,大量工業副產氫和未上網的電,以及價格合理、長壽命燃料電池的出現,已經解決了氫能經濟發展中的兩大挑戰,接下來需要處理好氫能儲運和基礎設施建設層面的問題。而基礎設施在很大程度上依賴于氫的儲存和運輸方式,因此解決好以常溫常壓、安全、高效、廉價的液態儲氫技術為代表的氫能利用的關鍵技術具有重大的現實意義。

而在實現儲氫技術市場化應用上,程寒松向OFweek氫能網表示:“目前還很難去量化市場化指標。大家知道,如果想要達到初步實現的構想,那么一座城市就至少需要幾百輛在運營的氫燃料電池車。然而,據國內的實際情況反饋,高壓氫根本不能進到市內,極大地限制了其應用。但是,如果我們采用液體有機儲氫和運氫就沒有這個問題,會非常安全。要實現儲氫技術市場化,就必須率先解決加氫站的問題!

同時,程寒松進一步介紹說,相較于高壓氣態儲氫、低溫液化儲氫技術以及其他化學儲氫技術,有機液體儲氫技術有幾個非常重要的優勢:

首先,有機液體儲氫技術體積儲氫量密度比高壓氫要高。700個大氣壓下每升含氫量只有39克。中國目前采用的是350個大氣壓,每1升含20克氫。深冷液化到-253℃,每1升含70克氫。而我們這個有機液體儲氫技術可以實現在常溫常壓下每1升含氫近60克,所以它的儲氫量是非常高的。

其次,有機液體儲氫能夠跟現有加油站等基礎設施完美匹配,只需要對現有加油站進行少量改造,就可以快速改造成一個加氫站,煉油廠就可以變成做氫油的工廠。實際上,用有機液體儲氫技術要做事情就是現在中石化、中石油正在做的事情。

其三,有機液體儲氫技術可以有效降低成本,能耗較低,并且運輸十分安全方便。

當然,對于有機液體儲能技術而言,目前的最大問題是要在汽車上給它施加200℃的溫度使氫釋放出來。那么,這樣的溫度從哪來呢?由于燃料電池廢熱品質太低,只有70度,很難把70度變成200度。所以,這就需要做好兩件事情:其一就是把燃料電池工作溫度提高,從而利用廢熱就可以把氫釋放出來;還有一種方式,就是讓氫油直接在燃料電池的膜電極上反應,打斷碳氫鍵,氫直接進入燃料電池,產物就是儲油和電,這個就是最終的解決方案。

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