氢能源作为一种无污染、可再生的次级能源,被认为是最有潜力的新能源之一。然而,如何存储和运输氢气一直是制约其广泛应用的难题,车载氢燃料电池也被称为“定时炸弹”。最近,记者获悉,上海交通大学氢科学中心的丁文江教授团队成功地实现了在常温常压下固态储氢,据预测,一旦该技术得到广泛应用,将会激发国内氢能源的巨大潜能。
固态储氢技术的突破方向是使用镁合金材料。据介绍,丁文江一直致力于轻金属研究,从1983年开始研究镁。他在交大创办了轻合金精密成型国家工程研究中心后,他的团队甚至将镁材料应用于我国航天工程。然而,由于镁具有非常活泼的属性,当被磨得很细时易燃易爆。为此,研究团队尝试使用多种气体进行安全性保护,但都未成功。在无路可走的时候,团队发现了与镁“脾气”相似的氢。没想到,这两者通过一定的反应可以安全地结合在一起。因此,通常气态或液态的氢气也可以储存在镁合金材料中进行长距离运输。与传统的气态和液态储氢方法相比,这种方法不仅可以在常温、常压下进行储运,而且更安全,容量更大,密度更高。
根据了解,国外金属氢化物储氢已进入示范应用阶段,而国内仍处于商业探索阶段。在这方面,丁文江团队处于领先地位。当然,无论是固态、气态还是液态的氢气,只有通过加氢站进入终端使用,例如氢燃料电池车辆,才能顺利进入整个氢能产业链的下游。因此,在目前实现固态介质便捷储氢的基础上,未来还需要优化前端加氢和后端脱氢的工艺和成本,这四个主要环节是“制造-储存-运输-加氢”。
易培云表示,氢能源的应用前景非常广阔。目前,全球燃料电池汽车的数量约为6.7万辆,其中中国拥有约1.3万辆,这些汽车使用零排放的氢燃料电池作为动力源。预计到2030年,全球燃料电池汽车的数量将超过1000万辆,中国将超过200万辆。预计到2050年,中国每年将生产520万辆燃料电池汽车,同时还会有更多的新能源车型如锂电池车上市。随着传统燃油车逐步退出市场,这将推动碳中和的氢能社会全面建成。