技術(shù)成熟度雖然氫能源的儲存技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進展,但仍有待進一步完善和成熟。例如,固態(tài)儲氫技術(shù)目前仍在實驗階段,尚未得到廣泛應(yīng)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(shù)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(shù)有望得到進一步提升和優(yōu)化。
氫,作為宇宙中豐富的元素,構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的約 75%。在地球上,雖然氫氣單質(zhì)在大氣中含量,但化合態(tài)的氫廣泛存在于水和碳水化合物等物質(zhì)中。氫燃料,通常指液態(tài)氫燃料,是一種清潔能源,燃燒產(chǎn)物只有水,不會產(chǎn)生灰渣和廢氣,對環(huán)境十分友好。
在交通領(lǐng)域,氫燃料電池汽車正逐漸嶄露頭角。與傳統(tǒng)燃油汽車相比,氫燃料電池汽車能夠提供相當(dāng)?shù)睦m(xù)航里程,同時加氫時間相對較短,為用戶帶來便利。以豐田和現(xiàn)代為代表的氫燃料電池汽車,已經(jīng)在市場上得到了一定程度的推廣。
此外,氫燃料還可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。在第十四屆中國國際航空航天博覽會上,中國航發(fā)集團研發(fā)的 燃?xì)浒l(fā)動機,展示了氫燃料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。通過系列化發(fā)展,該發(fā)動機未來可適用于支線客機、直升機、無人機等。
目前,氫燃料的生產(chǎn)、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(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對較低,但會產(chǎn)生一定的碳排放,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。高壓儲存氫氣需要昂貴的設(shè)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。
加氫站的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于加油站,這給氫燃料汽車的普及帶來了的困難。建設(shè)加氫站需要高昂的投資,包括土地購置、設(shè)備安裝、運營維護等費用,而且加氫站的運營還面臨著氫氣供應(yīng)不穩(wěn)定、市場需求不足等問題。這些因素都制約了加氫站的建設(shè)速度和規(guī)模。
許多國家和地區(qū)都制定了鼓勵氫燃料技術(shù)發(fā)展的政策,加大了研發(fā)投入和補貼力度。歐盟推出了 “歐洲清潔氫聯(lián)盟” 計劃,旨在到 2030 年實現(xiàn)歐洲綠氫產(chǎn)能達到 1000 萬噸;中國也將氫能源納入國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,出臺了一系列政策支持氫燃料汽車的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣。這些政策的出臺,為氫燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策保障和市場空間。
隨著科技的不斷進步,新型材料的研發(fā)有望降低燃料電池的成本,提高其性能和壽命。例如,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中,新型質(zhì)子交換膜材料的研發(fā)可以提高電池的效率和耐久性;在儲氫技術(shù)方面,金屬氫化物儲氫、碳納米管儲氫等新型儲氫材料和技術(shù)的研究,為降低儲氫成本、提高儲氫安全性提供了可能。
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,氫燃料電池汽車具有零排放、加氫時間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點,如豐田 Mirai、現(xiàn)代 Nexo 等車型已在市場上得到一定應(yīng)用。 船舶:氫燃料電池可作為船舶的動力源,為船舶提供推進動力。相比傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機,氫燃料電池能顯著降低船舶的污染物排放,減少對海洋環(huán)境的污染,有助于實現(xiàn)航運業(yè)的綠色發(fā)展。