就是在高压条件下,将氢气压缩并注入储氢罐中,缺点是储氢量少,存在泄露、爆炸的风险;
是将氢气压缩后冷却到-253摄氏度以下,让它液化,这样储氢密度和安全性都会更高;
液氢在常温、常压下的体积储氢密度为70.8kg/标方,分别为20、35、70MPa高压氢气的5、3、1.8倍。单车运氢量可达4000kg,是高压气态运输的15倍,装卸时间也明显缩短,运输效率显著提高。(运输成本更低)
为了保证低温、高压条件,低温液态储氢需使用具有良好绝热性能的液氢储罐以及配套严格的绝热方案与冷却设备,同时氢气液化工程中能耗较大使得低温液态储氢成本较高,低温液化储氢的单位成本为高压气态储氢单位成本的2倍左右。(存储成本更高)
液态储氢是目前国外主流的方案,大约70%左右的氢气是通过液态形式存储和运输。但是由于技术壁垒较高,且需要配套90MPa压缩机、双层外壳结构,还要配备阀门与真空泵等等设备,目前我国还未普及。
一是气态储氢的设备结构比较简单。 一般是由材质与内部结构决定储氢的工作压力与应用场景。储氢罐的材质通常包括:纯钢金属、钢制内胆纤维缠绕、铝内胆纤维缠绕与塑料内胆纤维缠绕;内部结构通常包括:金属储氢、金属内衬环向缠绕复合储氢、金属内衬环向与纵向缠绕符合储氢、螺旋缠绕储氢、以及全复合塑料内衬储氢,所以,材质与内部结构也是互相影响逐步发展的。
二是气态储氢进行压缩时能耗较低。 相比较液态储氢、化学储氢等方式,气态储氢因为只是物理层面压缩氢气分子,所以能耗较低。
一是随着压力地升高,对储氢罐的材质、内部结构的要求也增高,那么影响储氢罐制造成本,进而影响了储运氢气的成本;
二是由于储氢罐始终保持在高压状态下,在特殊条件下时常存在安全隐患,对生产与运输造成一定的影响。
由于气态储氢属于氢能产业链中游的先进技术,主要的应用场景在三个方面,分别是高压气态运氢车、加氢站、氢燃料电池车的储氢罐。
高压气态运氢车 是纯粹将氢气压缩至储氢罐中,储氢罐由大型的卡车拖拽运输,目的是将氢气从产地运输至中间的加氢站或者是氢气需要使用的工厂地点。
加氢站 因为加氢站需要氢气储存容器,也是氢气运输的中转枢纽,而现阶段最成熟的技术就是高压气态储氢,所以在加氢站中有很多大容量的储氢罐,方便氢气在制取与运输、运输与运输、运输与利用的中转。
氢燃料电池车的储氢罐 严格来说氢燃料电池车已属于氢能产业链下游的氢气利用,但是在氢气不断释放作为动力时,需要小型的储氢罐,用于替代燃油汽车的邮箱。现阶段最成熟的储氢就是高压气态储氢,所以在氢燃料电池车上的高压储氢罐也是气态储氢的一个应用场景。