常见储氢技术对比

氢气的质量能量密度约为 120 MJ/kg ，约为汽油、柴油、天然气的2.7倍，但单位体积能量密度仅为天然气的1/3，如何保持高能量密度储存是储氢技术的关键。根据用于制氢和用氢的条件，供应区域和需求区域之间的距离等因素，储氢有不同的应用方法。

一、物理储氢技术

1、高压气态储氢技术

高压气态储氢技术将氢气压缩，以高密度气态形式储存，具有成本较低、充放氢速度快等特点，是发展最成熟的储氢技术。目前储氢瓶可分为以下四种：

数据来源：北京市氢燃料电池发动机工程技术研究中心

资料来源于文献

上表[1]是国内外研究Ⅳ型储氢瓶的主要研究机构和成果。由于Ⅳ型瓶成本、储氢容量、轻量化方面优于Ⅲ型瓶，所以更适用于车载储氢瓶。

高压复合储氢罐的结构示意图 [2]

美国通用公司在轿车上使用的低温液态储氢罐模型图（资料来源于文献）

但想要继续商业化低温液化储氢技术，还须解决以下几个问题： 首先，低温液态储氢必须有合适容器，既能保证保温性能，又要具备轻量化与高储氢密度的特点。此外，在液化氢气时候耗费的能量占总能量的30%，如何降低这部分能量也是一个难题。

二、化学储氢技术

1、有机液体储氢技术

资料来源：公开数据

3、 金属氢化物储氢技术

金属氢化物储氢是利用过渡金属或合金与氢气反应，以金属氢化物形式吸附氢，然后加热氢化物释放氢。

资料来源于文献

上表 [3]为部分储氢合金的性质，由于储氢合金具有安全、无污染、可重复利用等优点，已经有应用在汽车、小型储氢器中。如果想要商业化，还需要进一步提高质量储氢密度，降低分解氢气的压力，设计高效轻量的储存。

4、其他储氢技术

目前美国能源部（DOE）公布了车载储氢技术的标准中，将研发目标定为储氢材料的质量储氢密度达到7.5%，体积储氢密度达到70g/L，操作温度为40~60℃。目前的车载储氢技术尚未达到此要求，因此国内外也不断地有新技术涌现。

①碳质材料储氢技术

碳质材料由于吸附能力强，在一定条件下也可进行储氢。下表为常见碳质材料的储氢性质。

资料来源于文献

除了以上两种技术外，还有甲醇储氢技术，无机物储氢技术、水合物法储氢技术等诸多新型技术，为了实现氢能的广泛应用，未来还需要继续开发高效、低成本、 低能耗的储氢技术