技術(shù)成熟度雖然氫能源的儲(chǔ)存技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但仍有待進(jìn)一步完善和成熟。例如,固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)目前仍在實(shí)驗(yàn)階段,尚未得到廣泛應(yīng)用。 綜上所述,氫能源的儲(chǔ)存并不是特別方便,主要受到儲(chǔ)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(jìn)步和政策支持的增加,未來(lái)氫能源的儲(chǔ)存技術(shù)有望得到進(jìn)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(huì)產(chǎn)生灰渣和廢氣,對(duì)環(huán)境十分友好。
在交通領(lǐng)域,氫燃料電池汽車(chē)正逐漸嶄露頭角。與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比,氫燃料電池汽車(chē)能夠提供相當(dāng)?shù)睦m(xù)航里程,同時(shí)加氫時(shí)間相對(duì)較短,為用戶帶來(lái)便利。以豐田和現(xiàn)代為代表的氫燃料電池汽車(chē),已經(jīng)在市場(chǎng)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(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上,中國(guó)航發(fā)集團(tuán)研發(fā)的 燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),展示了氫燃料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。通過(guò)系列化發(fā)展,該發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)可適用于支線客機(jī)、直升機(jī)、無(wú)人機(jī)等。
目前,氫燃料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)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(duì)較低,但會(huì)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(chǔ)存氫氣需要昂貴的設(shè)備,運(yùn)輸過(guò)程中也需要特殊的管道或車(chē)輛,這進(jìn)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(chē)的普及帶來(lái)了的困難。建設(shè)加氫站需要高昂的投資,包括土地購(gòu)置、設(shè)備安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等費(fèi)用,而且加氫站的運(yùn)營(yíng)還面臨著氫氣供應(yīng)不穩(wěn)定、市場(chǎng)需求不足等問(wèn)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(guó)家和地區(qū)都制定了鼓勵(lì)氫燃料技術(shù)發(fā)展的政策,加大了研發(fā)投入和補(bǔ)貼力度。歐盟推出了 “歐洲清潔氫聯(lián)盟” 計(jì)劃,旨在到 2030 年實(shí)現(xiàn)歐洲綠氫產(chǎn)能達(dá)到 1000 萬(wàn)噸;中國(guó)也將氫能源納入國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略,出臺(tái)了一系列政策支持氫燃料汽車(chē)的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣。這些政策的出臺(tái),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(chǎng)空間。
隨著科技的不斷進(jìn)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(chǔ)氫技術(shù)方面,金屬氫化物儲(chǔ)氫、碳納米管儲(chǔ)氫等新型儲(chǔ)氫材料和技術(shù)的研究,為降低儲(chǔ)氫成本、提高儲(chǔ)氫安全性提供了可能。
與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比,氫燃料電池汽車(chē)具有零排放、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),如豐田 Mirai、現(xiàn)代 Nexo 等車(chē)型已在市場(chǎng)上得到一定應(yīng)用。 船舶:氫燃料電池可作為船舶的動(dòng)力源,為船舶提供推進(jìn)動(dòng)力。相比傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),氫燃料電池能顯著降低船舶的污染物排放,減少對(duì)海洋環(huán)境的污染,有助于實(shí)現(xiàn)航運(yùn)業(yè)的綠色發(fā)展。