丁 镠，唐 濤，王耀萱，康 寧，許 鑫

（1. 中國能源建設(shè)集團(tuán)華東電力裝備公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000；2. 中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計院，北京 100120；3. 中國葛洲壩集團(tuán)裝備工業(yè)有限公司，湖北 武漢 430000）

氫能是推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展的重要紐帶。隨著能源需求量的增加以及環(huán)保要求的提高，未來可再生能源裝機(jī)容量比例將持續(xù)增加，但由于目前電力系統(tǒng)調(diào)峰能力有限，“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象嚴(yán)重，在一定程度上阻礙了可再生能源的發(fā)展。通過電解水制氫，實現(xiàn)大規(guī)模儲能和調(diào)峰耦合電網(wǎng)，增加電力系統(tǒng)靈活性，有助于提供可再生能源的利用率，形成靈活高效的多能互補(bǔ)系統(tǒng)，促進(jìn)清潔能源發(fā)展[1]。氫能是未來極具前景的能源形式，而儲氫是氫能產(chǎn)業(yè)的中間環(huán)節(jié)，極為關(guān)鍵，因此對氫氣儲運技術(shù)的研究具有非常重要的意義。

現(xiàn)階段，氫能已被眾多發(fā)達(dá)國家提到國家能源戰(zhàn)略層面[2-4]。美國作為氫能發(fā)展先行者和發(fā)展氫燃料電池的主要國家，預(yù)計其2030~2040年將全面實現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)[5]；日本國內(nèi)能源短缺，早已將可再生能源與氫能作為能源發(fā)展的主要方向，2025年被定為“氫能走出去元年”；德國于2016 年重新修訂了氫能源交通戰(zhàn)略規(guī)劃，預(yù)計到2023年將建成加氫站400 座。隨著“碳達(dá)峰、碳中和”和“3060”目標(biāo)的提出，我國加快了氫能產(chǎn)業(yè)的布局，國家大型能源集團(tuán)等眾多企業(yè)投身其中，目前已形成京津冀、長江三角洲、珠江三角洲等7個氫能產(chǎn)業(yè)集群。雖然我國制氫能力較強(qiáng)，但氫能技術(shù)的發(fā)展還處于起步階段，制氫、儲運、用氫環(huán)節(jié)較多，多項技術(shù)還未得到成熟的工程應(yīng)用，除了煤氣化制氫等有特殊優(yōu)勢外，電解水制氫、天然氣重整制氫等技術(shù)與國外仍有差距；在質(zhì)子交換膜組、傳感器等核心產(chǎn)品上尚有技術(shù)難點要攻關(guān)；氫燃料電池總體上也尚處于工程化開發(fā)階段。氫氣儲運環(huán)節(jié)受制于氫儲運效率較低的問題，一直是制約我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸所在[6]。

本文首先介紹高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫3種典型的儲氫技術(shù)，并多角度進(jìn)行對比分析；然后以制氫點儲運至加氫站為應(yīng)用背景，在一定的邊界條件下進(jìn)行氫氣儲運成本測算，分析在不同運輸距離下儲氫方式的較優(yōu)選擇；最后對幾種儲氫技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。

1 儲氫技術(shù)介紹

氫氣儲運過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇適宜的儲氫方式十分重要，本節(jié)主要介紹目前3種典型的儲氫技術(shù)。

1.1 高壓氣態(tài)儲氫

高壓氣態(tài)儲氫具有成本較低、能耗低、易脫氫和工作條件較寬等特點，是發(fā)展最成熟、最常用的儲氫技術(shù)[7]，其主要采用不同材料制成的I型、II型、III型和IV型4種氣瓶為儲氫容器，通過高壓壓縮方式儲存氣態(tài)氫。高壓氣態(tài)儲氫目前包括現(xiàn)場固定式儲氫、運輸用高壓儲氫和車載儲氫3個應(yīng)用方向。固定式儲氫主要用于制氫站、加氫站等固定場所的氫氣儲存；運輸用高壓儲氫設(shè)備主要用于將氫氣由產(chǎn)地運往使用地或加氫站，早期多采用長管拖車來運輸，其由數(shù)個旋壓收口成型的高壓氣瓶組成，氫氣壓力多在20~25 MPa之間，單車運輸氫氣量一般不超過400 千克，近年來為提高運氫量，將氣瓶工作壓力進(jìn)一步提高到30~45 MPa，單車運氫量可提升至700千克。由于I型和II型氣瓶存在多種缺點，國外已有部分研究機(jī)構(gòu)將為適應(yīng)高壓容器大型化發(fā)展而來的纏繞技術(shù)用于運輸用高壓氣態(tài)儲氫（III型和IV型）瓶的研制。由于III型瓶和IV型瓶的儲氫密度高，因此車載儲氫也多采用III型瓶和IV型瓶作為儲氫容器。國外一些知名公司已研制出不同系列的碳纖維纏繞型高壓車載儲氫容器[8]。表1是國內(nèi)外主要研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)的高壓車載儲氫瓶信息。

表1 國內(nèi)外主要研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)的高壓車載儲氫瓶Table 1 High-pressure vehicle-mounted hydrogen storage bottles developed by major domestic and foreign and institutions

高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)目前已經(jīng)很成熟，工藝流程相對簡單，難點主要集中在儲氫容器的研制上。圖1為IV型氫氣瓶結(jié)構(gòu)示意圖，纏繞用的碳纖維目前國內(nèi)還達(dá)不到儲氫罐的標(biāo)準(zhǔn)，儲氫罐在壓強(qiáng)和質(zhì)量儲氫密度方面均低于國外技術(shù)水平。因此，IV型氫氣瓶在國內(nèi)還處于研發(fā)階段，其耐高壓閥門等少數(shù)零部件仍依賴進(jìn)口，大型纏繞機(jī)等復(fù)合材料儲氫罐制備用關(guān)鍵設(shè)備制造能力還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

圖1 IV型氫氣瓶結(jié)構(gòu)示意Fig. 1 Structure diagram of type IV hydrogen bottle

1.2 低溫液態(tài)儲氫

低溫液態(tài)儲氫是將氫氣液化后儲存在低溫絕熱容器中進(jìn)行運輸。由于氫氣在-253 °C下是密度為70.78千克/米3的液體，是標(biāo)況下氫氣密度（約0.08342千克/米3）的近850倍，即使將氫氣壓縮到35 MPa和70 MPa，其單位體積的儲存量也小于液態(tài)儲存。因此，單從儲能密度上看，低溫液態(tài)儲氫是一種十分理想的儲氫方式。但由于液氫的沸點極低，與環(huán)境溫差極大，因此液氫的儲存容器的絕熱要求很高。

低溫液態(tài)儲氫原理是將氫氣壓縮冷卻后進(jìn)入節(jié)流閥，經(jīng)歷焦耳-湯姆遜等焓膨脹后會產(chǎn)生液體，液體分離后儲存在高真空的絕熱容器中，而氣體繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)[9]，因此實現(xiàn)低溫液態(tài)儲氫的主要技術(shù)是低溫絕熱。以德國Ingolstadt的Linde氫液化生產(chǎn)裝置中液氮預(yù)冷型Claude循環(huán)的低溫液化儲氫工藝流程為例（該液化流程為改進(jìn)后的，原料氫氣在液化前經(jīng)過純化），該工藝中，氫液化需要的冷量來自3個溫區(qū)：由液氮提供-193.15 °C溫區(qū)冷量；由氫制冷系統(tǒng)經(jīng)過膨脹機(jī)膨脹獲得-193.15~-243.15 °C溫區(qū)冷量；J-T閥節(jié)流膨脹獲得-243.15~-253.15 °C溫區(qū)冷量，流程示意如圖2[10]。

圖2 簡單Claude循環(huán)氫液化流程[10]Fig. 2 Simple liquefaction process of Claude cycle hydrogen[10]

1.3 固態(tài)儲氫

固態(tài)儲氫方式是通過化學(xué)或物理吸附的原理將氫氣吸附后儲存。儲氫載體一般是納米材料和金屬氫化物。以儲氫載體是金屬氫化物為例，儲氫原理是金屬或合金與氫氣發(fā)生反應(yīng)而互相結(jié)合，結(jié)合后使得儲氫材料中氫原子之間的距離小于純氫氣，在需要釋放氫氣時通過對吸氫后的儲氫材料持續(xù)加熱實現(xiàn)。傳統(tǒng)的金屬氫化物材料雖然具有較高的體積儲氫密度，但在溫和條件下有效儲氫容量大多低于3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），如鈦鐵系、稀土鑭鎳系和鈦鋯系等[11]。傳統(tǒng)金屬氫化物材料已經(jīng)滿足不了車載儲氫系統(tǒng)的要求。鎂基儲氫合金則具有質(zhì)量輕、密度小、儲氫容量高、資源豐富以及價格低廉等特點，比較具有代表性的為MgH2，其理論儲氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)7.7%，但也存在放氫溫度高、脫氫速率慢的缺點[12]。

圖3是一種常用的金屬氫化物固態(tài)儲氫裝置示意，其由5部分主要構(gòu)件組成。在一定的溫度和壓力條件下，當(dāng)外界高純氫氣通過閥門和濾網(wǎng)通入罐體，氫氣與儲氫合金粉末進(jìn)行反應(yīng)，從而起到儲氫的作用；在另一溫度和壓力條件下，氫氣被釋放，實現(xiàn)放氫。整個氫氣的充放過程要經(jīng)歷擴(kuò)散及化合等過程，這些過程受反應(yīng)熱力學(xué)以及動力學(xué)因素的制約，使得氫氣在充放過程中不易產(chǎn)生爆炸，安全性能有足夠的保障。濾網(wǎng)的作用是對氣體進(jìn)行過濾，同時防止儲氫合金粉末細(xì)化引起接頭堵塞。

圖3 金屬氫化物固態(tài)儲氫裝置示意Fig. 3 Schematic diagram of metal hydride solid state hydrogen storage device

目前各種固態(tài)儲氫裝置基本都是圓柱形的罐體，材質(zhì)多選用不銹鋼或鋁合金，在充/放氫過程中罐體僅需要保證能承受充/放氫時的膨脹壓力即可，相對于高壓氣態(tài)儲氫，大大降低了設(shè)備造價。不同的固態(tài)儲氫材料，其放氫溫度有所差異，大部分設(shè)備都設(shè)置了換熱回路，以滿足各自儲氫材料的放氫需要[13]。圖4是國內(nèi)某從事鎂基合金儲氫公司研發(fā)的金屬氫化物儲氫容器，可以根據(jù)需要的場景個性定制，通過多聯(lián)瓶組實現(xiàn)特定需求，并易于搬運和靈活布置。其工藝流程包括吸氫、運氫和放氫3個子模塊。整個系統(tǒng)包含充/放氫輔助系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)以及充/放氫控制系統(tǒng)3個子功能系統(tǒng)模塊。

圖4 某公司的金屬氫化物固態(tài)儲氫容器Fig. 4 A company’s metal hydride solid state hydrogen storage container

雖然固態(tài)儲氫技術(shù)儲氫密度高、操作方便，但是依然存在著生產(chǎn)成本高、放氫溫度高和脫氫速率慢的缺點?？傮w來講現(xiàn)階段關(guān)于高密度固態(tài)儲氫的研究大多還停留在科研層面，要實現(xiàn)多應(yīng)用場景更廣泛和更靈活的應(yīng)用，則需進(jìn)一步開發(fā)輕質(zhì)和高容量的固態(tài)儲氫材料以及降低材料使用溫度，并實現(xiàn)材料的批量化生產(chǎn)以降低生產(chǎn)成本。

2 典型儲氫技術(shù)對比

3種典型儲氫技術(shù)的具體情況對比如表2所示，相關(guān)統(tǒng)計主要出自文獻(xiàn)[14-15]中。

表2 3種儲氫技術(shù)對比Table 2 Comparison of three hydrogen storage technologies

目前，高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，車用儲氫容器承壓已從35 MPa提升到70 MPa。高壓氣態(tài)儲氫方式廣泛用于商品氫氣的短距離運輸，一般適用于特種長管束拖車，通常一車可裝載300~400千克，優(yōu)點是技術(shù)成熟、放氫速率快。缺點是體積儲氫密度很低、放氫時氫氣不能全部釋放以及遠(yuǎn)距離運輸時成本高。

低溫液態(tài)儲氫技術(shù)需要使用專用特種槽車，目前美國、日本等已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，國內(nèi)已有少數(shù)公司引進(jìn)掌握，但僅限于軍事、航天等特殊領(lǐng)域。低溫液態(tài)儲氫的單車裝載量在3種儲氫方式里是最高的，但氫氣在液化儲存時的能耗高（初步測算為11 千瓦·時/千克），同時對儲存容器、保溫絕熱等設(shè)備要求高，國內(nèi)僅有少數(shù)幾家單位在研究，目前民用還未形成。未來應(yīng)在材料方面進(jìn)一步突破，以研制出質(zhì)量更輕、承壓能力更好的容器。

固態(tài)儲氫技術(shù)裝載運輸量相對靈活。以上海某公司的鎂基合金固態(tài)儲氫為例，目前單車最大運輸量為1200千克/車。該技術(shù)目前處于試驗示范階段尚未商業(yè)應(yīng)用，其優(yōu)點是儲氫體積密度大，體系可逆，運輸方便，但存在放氫溫度高和脫氫速率慢的缺點。放氫過程需要持續(xù)400 °C左右的高溫，一定程度上會增加氫氣的使用成本；脫氫速率慢對于加氫站則意味著會較長時間占用固態(tài)儲氫車，大大提升儲氫車的租賃成本。綜合來看，固態(tài)儲氫方式具有良好的潛力，具備常溫常壓儲氫以及儲氫和放氫過程可控等優(yōu)勢，但限于目前技術(shù)水平，仍需加大科研及示范項目的力度，以期尋找性能更優(yōu)、造價更低的儲氫媒介來降低儲氫成本，并通過尋找更合適的熱源來降低放氫成本。

3 儲運成本分析

氫氣的運輸成本是選擇氫氣運輸方式的重要指標(biāo)。由于氫氣儲運方式的多元化以及應(yīng)用場景的不同，難以對每種成本進(jìn)行直接比較，需要設(shè)定統(tǒng)一的工況和邊界條件，在同條件下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較。為此，本文作者以目前研究應(yīng)用較多的從制氫站運輸至一定距離的加氫站為應(yīng)用場景，建立了在該場景下氫氣儲運成本的計算模型，計算所用的電價、油價和人工費等邊界條件數(shù)據(jù)參考當(dāng)前市場行情[16]。由于原理類似，本文以高壓氣態(tài)長管拖車運輸為例進(jìn)行具體分析介紹。

3.1 儲運成本模型

3.1.1 算法原理

模型的算法原理是從實際加氫站數(shù)量和加氫站規(guī)模出發(fā)，計算所需長管拖車、液氫槽車或固體罐車的數(shù)量，從而確定設(shè)備投資；然后根據(jù)人工、能耗以及折舊成本，計算出氫氣的儲運成本。長管拖車、液氫槽車和固體罐車這3種方式的運輸成本模型的數(shù)學(xué)原理相差不大，都是利用每天需要運輸?shù)拇螖?shù)和長管拖車、液氫槽車或固體罐車每天可運輸次數(shù)計算出儲運車的數(shù)量，然后再確定投資與折舊。整個算法的關(guān)鍵在于分析出標(biāo)量建立模型計算出儲氫車及容器的數(shù)量。

3.1.2 模型建立

氫氣的單位儲運成本主要包括設(shè)備折舊費、人工費、運輸油費、制氫單位的單位氫氣壓縮費用以及卸氫單位的單位氫氣壓縮費用，其中設(shè)備折舊費、人工費以及油費與儲氫容器和車輛相關(guān)，因此單位氫氣儲運成本測算的關(guān)鍵在于，根據(jù)氫氣規(guī)模和運輸距離計算出運輸設(shè)備車輛的數(shù)量，令氫氣儲運成本為Ch（單位：元），則可按模型公式(1)計算：

式中，k1、k2和k3分別為單位氫氣的設(shè)備投資折舊系數(shù)、人工費用系數(shù)和運輸油費系數(shù)，元/千克；Ndd為長管拖車每天需要運輸?shù)拇螖?shù)；s為加氫站規(guī)模，千克/天；ns為加氫站數(shù)量；t1為制氫站內(nèi)管束灌充氫氣的時間，t2為氫源點裝、卸管束時間，t3為運輸一次路上來回時間，t4為用氫點卸氫時間，tot為整車實際可運營時間，時間單位均為天；mtd參考中集安瑞科控股有限公司的氫氣車型號12管Ⅱ型玻纖纏繞車，氫氣最大允許充裝量為456千克，考慮到拖車在加氫站放氫后剩余壓力5 MPa，按照管束溫度30 °C進(jìn)行測算，長管拖車運輸一趟可輸送的有效氫氣量mtd= 324千克，約為標(biāo)況下3600 米3；Cp1為制氫單位的單位氫氣壓縮成本（計算得值為0.85元/千克），Cp2為卸氫單位的單位氫氣壓縮成本（計算得值為0.43元/千克）。

計算出管束和拖車頭的數(shù)量后，進(jìn)一步確定設(shè)備投資，再加上折舊費、人工費和能耗等得出氫氣的儲運成本。

3.2 儲運成本測算

對于上述3種典型儲氫技術(shù)的儲運成本，可使用模型公式(1)進(jìn)行計算。由于金屬固態(tài)儲氫技術(shù)尚處于實驗室研發(fā)階段，而低溫液態(tài)儲氫用于航天軍事領(lǐng)域也并無實際運行項目下的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，本文的成本數(shù)據(jù)基于對相關(guān)廠家的走訪調(diào)研及相關(guān)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)定的邊界條件，最終通過公式(1)測算得出。邊界條件設(shè)定為：用氫單位（加氫站）規(guī)模為500千克/天；儲運車以20年進(jìn)行折舊，折舊方式均為直線法；電價0.6元/(千瓦·時)；柴油5.5元/升；工作人員年薪10萬元[17-18]。

在上述邊界條件下，根據(jù)不同的運輸距離，如100~1000 km（間隔100 km），需要配置的槽車和車頭的數(shù)量不盡相同，3種儲氫技術(shù)的儲運成本分別如圖5所示。通過對圖5分析得出，氫氣的儲運成本與加氫站的遠(yuǎn)近即運輸距離有關(guān)，短距離運輸時高壓氣態(tài)儲運方式較為經(jīng)濟(jì)，距離閾值為500 km，當(dāng)運輸距離小于500 km時，高壓氣態(tài)儲運方式是首選，其次是低溫液態(tài)儲氫，而金屬鎂固態(tài)儲氫成本最高；當(dāng)運輸距離大于500 km時，低溫液態(tài)儲運成本最低，并且隨著距離增加，低溫液態(tài)儲氫技術(shù)和金屬固態(tài)儲氫技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯，且低溫液態(tài)儲氫優(yōu)勢尤為突出，而高壓氣態(tài)儲氫成本則大幅上升。低溫液態(tài)儲氫技術(shù)和金屬鎂固態(tài)儲氫技術(shù)的運輸距離閾值為200 km，當(dāng)運輸距離小于200 km時，低溫液態(tài)儲運方式單位質(zhì)量氫氣儲運成本低于金屬鎂固態(tài)儲運方式，但兩者相差不大。

圖5 不同氫儲運技術(shù)運氫量為500千克/天的儲運成本Fig. 5 Storage and transportation cost of different hydrogen storage and transportation technologies with hydrogen transportation capacity of 500 kg/d

4 儲氫技術(shù)發(fā)展趨勢

本節(jié)將從運輸、裝載、應(yīng)用和優(yōu)劣勢等方面對上述3種典型儲氫技術(shù)進(jìn)行對比分析，并展望未來的發(fā)展趨勢。

高壓氣態(tài)儲氫目前市場應(yīng)用最為廣泛，通常采用長管束車儲運氫，技術(shù)層面已經(jīng)很成熟。其車載用儲氫罐裝備方面，35 MPa高壓儲氫罐目前已經(jīng)是成熟產(chǎn)品，國內(nèi)生產(chǎn)的氫燃料電池汽車配備的儲氫罐主要以35 MPa Ⅲ型瓶為主；而IV型高壓儲氫罐，國外已經(jīng)實現(xiàn)在車用領(lǐng)域70 MPa的應(yīng)用，但國內(nèi)的研究還處于起步階段，相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)尚未制訂。因此，我國車載儲氫領(lǐng)域，未來主要的研發(fā)方向在高質(zhì)量的碳纖維材料和更輕、承壓能力能強(qiáng)的高壓儲罐上，研制出安全可靠、低成本和大容量的車載儲氫容器。

低溫液態(tài)儲氫相對于高壓氣態(tài)儲氫來說，不論是儲氫密度、儲氫量還是運輸距離都有明顯提高。但目前，低溫液態(tài)儲氫技術(shù)還存在一些問題，一是氫氣液化過程能耗大，實際耗費能量相當(dāng)于總氫能的30%；二是液氫儲罐由于密封、絕熱和安全性等問題，對絕熱材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)和儲罐設(shè)計要求較高，導(dǎo)致制造難度加大，成本高昂。此外，國內(nèi)的液態(tài)儲氫技術(shù)尚不成熟，缺乏液氫相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策規(guī)范。這在一定程度上阻礙了低溫液態(tài)儲氫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。目前，液氫工廠的建設(shè)成本非常昂貴，關(guān)鍵設(shè)備與核心零部件依靠國外進(jìn)口，而短距離小規(guī)模的運氫量又使得液氫的儲運成本過高?；趪鴥?nèi)氫能的發(fā)展現(xiàn)狀，未來如果燃料電池車被大規(guī)模普及，氫能被大量使用，液態(tài)儲氫將會很有競爭力，特別對產(chǎn)氫量大的單位和用氫量大的單位更具優(yōu)勢。

金屬固態(tài)儲氫方式由于具備常溫常壓儲氫以及儲氫和放氫過程可控等優(yōu)勢，具有較大的發(fā)展?jié)摿?。國?nèi)金屬固態(tài)儲氫技術(shù)目前還未實現(xiàn)成熟的商業(yè)應(yīng)用，但首個示范項目已落戶山東濟(jì)寧。金屬氫化物儲氫技術(shù)相對比較前沿，投資總成本在3種儲氫方式中處于中間水平，儲運成本適中，對于中長距離的運輸，其優(yōu)勢更為明顯。未來應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)性能更優(yōu)、造價更低的儲氫媒介，以國產(chǎn)設(shè)備和零部件代替進(jìn)口；同時，隨著我國氫能源汽車產(chǎn)量的提升，對加氫站和氫氣的需求將顯著增加，使得氫氣的應(yīng)用市場規(guī)模擴(kuò)大，如能平衡好儲氫放熱和放氫吸熱，進(jìn)一步降低放氫成本，金屬固態(tài)儲氫技術(shù)在氫能領(lǐng)域?qū)懈訌V闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語與展望

隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儲氫技術(shù)受到廣泛關(guān)注。本文對高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫3種典型的儲氫技術(shù)進(jìn)行了分析；建立了將氫氣從制氫點運輸?shù)郊託湔镜某杀居嬎隳Ｐ停?種儲氫技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了對比。分析認(rèn)為：我國高壓氣態(tài)儲氫雖然較為成熟，但儲氫罐在承壓和儲氫密度方面低于國外水平，未來努力的方向是開發(fā)出更加安全可靠、低成本、大容量的車載儲氫容器；低溫液態(tài)儲氫在國外應(yīng)用較為廣泛，國內(nèi)僅用于航天及軍事領(lǐng)域，優(yōu)勢明顯，但儲存液化能耗高，目前民用還未形成，未來主要是關(guān)鍵設(shè)備與核心零部件的國產(chǎn)化，以推動該技術(shù)在商用上的發(fā)展；固態(tài)儲氫具備常溫常壓儲氫、儲氫和放氫過程可控等優(yōu)勢，有較大潛力，未來仍需加大科研及示范項目的力度，尋找性能更優(yōu)、造價更低的儲氫媒介來降低儲氫和放氫成本。

目前由于各種儲氫技術(shù)在技術(shù)成熟度、安全可靠性、成本造價以及能耗水平等方面存在一定問題，如何提高儲運效率、降低儲運成本，是未來儲氫技術(shù)的研發(fā)重點。預(yù)計2025年以前，我國以高壓氣氫運輸為主，低溫液氫運輸試點；由于液氫的生產(chǎn)和應(yīng)用成本具有較強(qiáng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，預(yù)計至2035年，將以低溫液氫運輸為主，高壓氣氫運輸作為補(bǔ)充；至2050年，低溫液氫運輸和管道氣氫運輸?shù)氖褂脠鼍皩⒏鼮閺V闊。同時，隨著高密度儲氫材料及其可逆吸/放氫技術(shù)的成熟，固態(tài)儲氫技術(shù)以其在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢或?qū)⒊蔀橐环N更具前景的技術(shù)路線選擇。