氢气的储存和运输方式主要有以下几种:压缩氢气储存:将氢气压缩到高压容器中进行储存。常见的氢气压缩级别为350 bar和700 bar。高压储存可以实现较高的能量密度,但需要强固的储氢容器,并且存在安全风险。液态氢气储存:将氢气冷却至非常低的温度(-253°C)下,使其变为液态氢气。液态氢气储存具有更高的能量密度,但需要绝热容器和低温维持,以防止氢气蒸发。材料吸附储氢:使用特殊的材料(如金属有机框架材料、多孔材料等)通过物理吸附或化学吸附的方式储存氢气。这种储存方式相对安全,但储氢容量相对较低。载氢化合物储存:通过将氢气与其他化合物形成结合物进行储存,如氢化物、碱金属氨合物等。这种储存方式可以实现相对较高的储氢密度,但需要反应和释放氢气的过程。
为保证燃料电池稳定高效运行,同时提高氢气利用率,通常采用氢气循环的方法,即氢气把电堆内部生成的水带出后,经水气分离装置将液态水分离,再将氢气循环送回到电堆阳极重复使用,同时对新鲜氢气进行加湿。传统循环泵在涉氢涉水环境下,易发生“氢脆”,氢循环泵在结构和材料的设计上不同于传统循环泵,技术难度要高很多,氢循环泵需要具备密封设计好(氢气容易泄露)、耐水性强(经过电堆反应后剩余的氢气带有少量水蒸气)、流量大(适应大功率电堆)、压力输出稳定(低压转为高压)、无油(保证氢气纯度)等特点。氢循环泵难度较大,目前国内产品处于研发验证阶段,尚不成熟,国内系统企业主要是进口德国普旭氢循环泵,普旭在中国市占率达到90% 。
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