现代爱“氢”故事 | “前面有个加油站，让我加点氢”

氢在元素周期表中位于第一位，是最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素。同时，氢的热值很高，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的2-4倍，更重要的是，氢气的燃烧产物只有水，不产生温室气体或其他颗粒，氢能也被视作一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。

贺利氏集团是一家拥有三百年历史的德国家族企业、全球领先的科技集团，近年来积极聚焦可持续发展领域，其中也包括氢能，在这个全新的系列中，我们将带领大家了解氢能经济，以及贺利氏创新技术在其中扮演的重要角色。

上次介绍了什么是绿氢，以及绿氢对能源清洁转型的重要性（点击阅读详情），虽然从质量（mass）上看，氢提供的能量几乎是汽油的三倍，但从体积（volume）上看，情况正好相反——液态氢的密度仅是汽油的四分之一。

按照以上公式，在其他条件相当的情况下，同样由2罐汽油提供的能量，则需要用上约10罐液态氢

另外，氢气还有着易燃的标签，如何安全且高效地储存和运输制好的绿氢，成为了整个产业的头号难题。

现阶段主要的储氢方式可分为三种，分别是气态储氢、液态储氢和固态储氢。

气态储氢

保持氢的气态状态或许是“最省事”的，给氢气施加压强能大幅度减少占用空间，高压储气瓶也是目前比较成熟的储氢技术。

同样在0度的状态下储存1kg氢，压强不同能让体积减少80%+

压力越大，氢气体积被压缩得越小，当然更有助于提高效率，但随之而来的问题则是气瓶本身的运输安全性和稳定性：金属瓶的压力值并非最优，影响存储量；而碳纤维瓶则因现阶段成本高昂，无法大规模普遍使用。

固态储氢

不需要高压，也没有易燃风险，固态储氢可以大幅提高体积储氢密度，又可以提高运输安全性。这其中，又分物理和化学两大类。

然而现阶段仍存在较大的研究进步空间——物理吸附储氢可选用的材料较多，但维持程度非最优；而化学氢化物储氢对温度要求高，技术壁垒高，尚不成熟。

液态储氢

液态氢“最鼎鼎大名”的应用要数火箭燃料了，美国国家航空航天局（NASA）早在20世纪中叶就已经研究利用液态氢作为航天飞机的推进剂了，然而氢气的液化温度极低，常压下需要到-253℃，能耗大，静态蒸发损失大，需要存入特制的绝热真空容器中保存，为广泛应用增加了不少难度。

与此同时，液态有机储氢载体（LOHC）技术进入大家的视野。LOHC是可以通过化学反应吸收和释放氢的有机化合物，加氢放热，脱氢吸热，这个过程中的热量就可以回收使用，有效地减少热量损失。

有机化合物和氢结合，以正常条件储存并运输，使用时化合物再“功成身退”

甲醇、甲苯、液氨等都是极具潜力的载体。拿液氨举例，氨可在-33℃液化，液氨的体积储氢密度比液氢高，氢的释放过程也比较简单：只要将氢“封存”在液氨中，就可以更高效且安全地储存和运输氢。贺利氏贵金属是全球最大贵金属服务供应商之一，拥有丰富且专业的贵金属处理经验，提出了含钌即用型催化剂的概念，能够高效实现氢氨互转的过程。

更更重要的是，LOHC可以利用现有的柴油基础设施，安全长期地储存氢气而不会损失，在不久的将来，我们或许真的能在加油站里加上氢气。

Green Hydrogen

我们可以看到这三类方法其实都各有难点，也因此暂时无法让氢能发挥它的最大潜力，贺利氏作为专业的材料专家，非常期待携手产业伙伴，以材料助力攻克储运技术壁垒，让绿色氢气早日“飞入寻常百姓家”。

下一期，我们将畅想一切都“不是问题”，氢能到底如何能够引领未来能源，帮助我们打造一个可持续的世界，敬请期待！