液態(tài)儲氫雖然儲氫密度高,但需要將氫氣冷卻到極低的溫度(-252.72攝氏度),技術難度和能耗都較大。固態(tài)儲氫則利用特定的材料吸附或形成氫化物來儲存氫氣,這種方式仍在實驗階段,技術尚未完全成熟。安全性問題氫氣具有易燃易爆的特性,因此在儲存和運輸過程中需要特別小心,以防止泄漏或發(fā)生碰撞引發(fā)火災或爆炸事故。
氫燃料的發(fā)熱值高達 142.351kJ/kg,是汽油發(fā)熱量的 3 倍 ,燃燒特性好,點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃性范圍,并且燃點高,燃燒速度更快。從能源轉化效率來看,氫燃料電池的能源轉化率能超過 60%,遠內燃機 30% - 35% 的能源轉化率。這種的能源特性,使得氫燃料在眾多能源選項中脫穎而出。
氫氣還是重要的化工原料和還原劑,廣泛應用于石油煉制、化肥生產等行業(yè)。在石油煉制中,氫氣可用于加氫裂化、加氫精制等工藝,提高油品質量;在化肥生產中,氫氣是合成氨的重要原料。
氫燃料在電力領域的應用,主要通過燃料電池或氫氣輪機將氫能轉化為電能,為家庭、企業(yè)等提供清潔電力。在分布式能源系統(tǒng)中,氫燃料電池可以作為備用電源或立電源,確保在電網(wǎng)故障或停電時,仍能為用戶提供穩(wěn)定的電力供應。
此外,氫燃料還可以與可再生能源(如太陽能、風能)結合,解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題。在風能、太陽能發(fā)電充足時,利用多余的電能電解水制氫,將氫儲存起來;在能源需求高峰或可再生能源發(fā)電不足時,再通過氫燃料電池發(fā)電,實現(xiàn)能源的穩(wěn)定供應。
目前,氫燃料的生產、儲存和運輸成本都較高。制取氫氣的方法,如電解水制氫,需要消耗大量的電能,導致生產成本居高不下;而化石燃料制氫雖然成本相對較低,但會產生一定的碳排放,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。高壓儲存氫氣需要昂貴的設備,運輸過程中也需要特殊的管道或車輛,這進一步增加了氫燃料的成本。