轻质高压储氢系统
高压储氢气瓶制备及应用关键技术_概述及解释说明
高压储氢气瓶制备及应用关键技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述高压储氢气瓶是一种用于存储和运输氢气的重要设备，其制备和应用技术对于促进氢能源产业的发展具有重要意义。
高压储氢技术被广泛应用于汽车行业、储能领域以及工业领域等多个领域。
随着全球对可持续发展的需求逐渐增加，高压储氢技术的研究与应用也变得越来越重要。
1.2 文章结构本文将从制备技术和应用技术两个方面进行论述。
其中，制备技术部分主要包括压力容器材料选择、气体充填与密封技术以及高压储氢罐制造工艺等内容；而应用技术部分则涵盖了汽车行业、储能领域以及工业领域的高压储氢应用现状、前景与挑战等方面的内容。
此外，本文还将讨论关键技术的发展趋势与挑战，并在结论部分对已有研究成果进行总结，并展望未来高压储氢气瓶制备及应用技术的发展方向。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍高压储氢气瓶制备及应用关键技术的概况，以促进相关领域技术的交流与合作。
通过对各个方面关键技术的解析与评述，本文旨在为高压储氢气瓶制备和应用技术的进一步发展提供参考，并为相关研究和工程项目提供指导和支持。
同时，通过探讨未来的发展趋势与挑战，本文也将为科学家和工程师们提供思路和启示，帮助他们更好地开展相关研究和创新工作。
2. 高压储氢气瓶制备技术2.1 压力容器材料选择高压储氢气瓶的制备技术首先需要选择适用于储氢的材料。
常见的材料包括钢、铝和复合材料等。
钢材具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，适合用于制作高压储氢气瓶。
铝具有较低的密度和良好的导热性能，但它比钢更易受到挤压和蠕变效应的影响，因此在设计和制造过程中需要进行相应考虑。
复合材料由纤维增强树脂基体构成，其强度高且具有良好的耐腐蚀性能，但也存在着固有缺陷和生产工艺难题。
2.2 气体充填与密封技术对于高压储氢气瓶来说，要保证其安全可靠地储存和运输氢气，需要采用有效的充填和密封技术。
充填是指将准确控制的氢气注入到瓶内，这一过程需要考虑充填速度、压力和温度等关键参数，以避免气体过量或不足。
车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺与关键装备-概述说明以及解释
车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺与关键装备-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面展开：车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺与关键装备的研究在汽车行业具有重要的意义。
随着全球能源危机的加剧以及环境问题的日益突出，寻找新能源替代传统的石油燃料已成为不可或缺的任务之一。
储氢技术因其高效环保的特点备受关注，被广泛认为是未来替代能源的一种重要选择。
而在储氢技术中，车载储氢气瓶作为储存氢气的关键装置，其质量、性能和安全性对整个系统的可行性和可靠性具有重要影响。
本文将重点介绍车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺与关键装备，通过对工艺原理、工艺流程以及工艺优势的系统阐述，旨在提供一种新颖的储氢气瓶制造方法。
该工艺采用一体化缠绕成形的方式，通过预先设计好的模具和自动化设备，将纤维增强复合材料缠绕在模具表面，从而形成坚固且具有良好机械性能的储氢气瓶。
相比传统的制造方法，这种新型工艺具有更高的生产效率、更好的成品质量以及更低的能耗和排放。
同时，本文还将详细介绍关键装备相关内容，包括设备的基本介绍、特点以及应用。
关键装备在车载储氢气瓶的一体化缠绕成形过程中起到了至关重要的作用。
通过合理的设备设计和选购，可以实现工艺过程的高效、稳定和可控，提高生产效率和产品质量。
总之，本文的研究内容涵盖了车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺以及关键装备的相关方面，对于推动储氢技术在汽车工业的应用具有重要的意义。
通过对工艺和装备的深入研究和探索，有望为汽车行业提供更可靠、高效、环保的能源解决方案，推动汽车行业向更加可持续发展的方向迈进。
1.2文章结构1.2 文章结构本文总共分为三个主要部分：引言、正文和结论，每个部分具体内容如下：1. 引言：1.1 概述：介绍车载储氢气瓶一体化缠绕成形工艺的背景和意义，包括储氢气瓶在新能源汽车领域中的重要性和市场需求。
1.2 文章结构：介绍本文的整体结构和各个部分的主要内容，以提供读者对本文内容的整体概念和框架。
储氢技术研究现状及展望
储氢技术研究现状及展望随着油气资源的日益匮乏以及人们日益增长的能源需求及日益严峻的环境问题，发展、使用高效、清洁、可持续使用的能源成为21世纪人类面临的首要问题。
氢气作为一种清洁、安全、高效、可再生的能源，是人类摆脱对“三大能源”依赖的最经济、最有效的替代能源之一。
储氢技术作为氢气从生产到利用过程中的桥梁，是指将氢气以稳定形式的能量储存起来，以方便使用的技术。
氢气的质量能量密度约为120MJ/kg，是汽油、柴油、天然气的2.7倍，然而，288.15K、0.101MPa条件下，单位体积氢气的能量密度仅为12.1MJ。
因此，储氢技术的关键点在于如何提高氢气的能量密度。
常以氢气的质量密度，即释放出的氢气质量与总质量之比，来衡量储氢技术的优劣。
美国能源局DOE要求2020年国内车载氢能电池的氢气质量密度须达到4.5%，2025年达到5.5%，最终目标是6.5%。
同时，氢气为易燃、易爆气体，当氢气浓度为4.1%～74.2%时，遇火即爆。
因此，评价储氢技术优劣时，还须考虑安全性。
一项技术的使用，还须考虑经济性、能耗以及使用周期等因素。
为了寻求兼顾储氢密度、安全性、成本、使用期限等因素的储氢技术，各国学者对其进行了系列研究。
按储氢的原理分为物理储氢、化学储氢与其它储氢。
本文围绕这3大类储氢技术，对其研究现状进行综述，并探讨了未来储氢技术的发展方向。
1物理储氢技术物理储氢技术是指单纯地通过改变储氢条件提高氢气密度，以实现储氢的技术。
该技术为纯物理过程，无需储氢介质，成本较低，且易放氢，氢气浓度较高。
主要分为高压气态储氢与低温液化储氢。
1.1高压气态储氢技术高压气态储氢技术是指在高压下，将氢气压缩，以高密度气态形式储存，具有成本较低、能耗低、易脱氢、工作条件较宽等特点，是发展最成熟、最常用的储氢技术。
然而，该技术的储氢密度受压力影响较大，压力又受储罐材质限制。
因此，目前研究热点在于储罐材质的改进。
ZUTTEL等发现氢气质量密度随压力增加而增加，在30～40MPa时，增加较快，当压力大于70MPa时，变化很小。
液氢与高压气态储氢技术经济分析
液氢储氢技术优缺点
01
缺点
02
03
04
技术难度大：液氢储氢技术需 要使用低温冷却技术，技术难
度较大。
储存容器成本高：液态氢气的 储存容器需要专门设计，成本
较高。
蒸发损失：液态氢气在储存和 运输过程中会不可避免地蒸发
损失。
03
研究方法
采用文献综述、数据分析和案例 研究等方法，对液氢和高压气态 储氢技术的经济性进行分析。
02
液氢储氢技术
液氢储氢技术原理
01
02
03
液化过程
通过低温冷凝空气，将氢 气转化为液态。
储存过程
将液态氢气储存在密闭容 器中，避免其蒸发。
运输过程
通过专门设计的液氢运输 车，将液态氢气运输到目 的地。
液氢储氢系统组成
液化装置
将氢气液化，需要使用低温冷却 技术。
储存容器
专门设计的高压储罐，用于储存液 态氢气。
运输设备
专用的液氢运输车，用于运输液态 氢气。
液氢储氢技术优缺点
优点
能量密度高：液氢储氢技术具有较高的能量密度 ，能够存储更多的氢气。
储存压力低：液态氢气的储存压力较低，安全性 较高。
液氢储氢技术优缺点
高压气态储氢技术
高压气态储氢技术原理
基于亨利定律
高压气态储氢技术利用高压气体 状态下的亨利定律，即气体溶解 度与压力成正比，在高压下氢气 可以溶解在金属或非金属中形成
氢气液体。
物理过程
高压气态储氢技术是一种物理过 程，涉及将氢气压缩到高压状态
并储存在储罐中。
储罐材料
高压气态储氢技术需要使用能够 承受高压的储罐材料，如碳纤维 增强复合材料或高强度金属材料
储氢技术(能源)
主要储氢技术的原理及优缺点：（1）低压输氢：管道输氢方式（管道为传统钢管制造，工作压力为1-2MPa）通过天然气重整，电解水集中制氢后，氢气将进入输氢主管，然后进入环形配氢管网，最终分配到加气站和其他客户端。
氢气在制氢设备端的压力大约为3MPa，为了实现管线运输需要加压到约7MPa，这是由于氢在输运过程中，有摩擦损耗的原因。
优缺点：氢气的体积能量密度是在相同压力下天然气体积能量密度的百分之三十六。
相同能量的氢气传输功率比天然气的传输功率应大2.2倍，但耗损较大。
（2）高压氢气储氢（使用高压气瓶储存）加氢站的供应，一般使用20MPa的长管拖车，从制氢工厂通过公路运输送到加氢站，再在加氢站加压至85MPa左右，给70MPa车载储氢罐加入氢气。
优缺点：对高压气瓶的制造材料有较高的要求。
高压氢气的压缩方式：【1】往复式压缩机原理：曲轴的回转运动转变为活塞的往复运动。
30MPa以下的压缩机常用往复式。
优缺点：运转可靠程度较高，并可单独组成一台，由多台组成的压缩机。
【2】膜式压缩机原理：靠隔膜在气缸中做往复运动来压缩和输送气体的往复压缩机。
优缺点：压缩比高，压力范围广，密封性好，无污染，氢气纯度高，但是氢气流量小。
30MPa 以上，流量较小时，使用该压缩机。
【3】回转式压缩机原理：采用旋转盘转活塞将氢气挤压出排气口。
优缺点：一个运动方向，没有回程。
体积小，效率高。
（3）六种可逆储存氢的方法【1】复合材料高压气罐：使用压力较高。
【2】液态氢：体积密度是高压气罐的两倍，常温。
【3】金属氢化物：体积密度为高压气罐的五倍，但是质量密度低。
可在常温常压工作，具有高使用性。
【4】物理吸附：体积密度是最低的。
【5】复杂氢化物：体积密度高，质量密度高，有良好应用前景，但是该材料的可逆性未知。
【6】碱性物质和水：体积密度大，质量密度较大，但是该材料为在线不可逆。
（4）高压气态储氢技术：【1】原理：由气体状态方程可知，当气体物质的量不变时，升高压强会减小气体体积，从而提高气体的密度。
氢的高压与液化储运研究及应用进展
氢的高压与液化储运研究及应用进展一、本文概述随着全球能源结构的转型和清洁能源的快速发展，氢能作为一种高效、环保的能源形式，正受到越来越多的关注。
氢气的高压和液化储运技术一直是制约其大规模应用的关键问题。
本文旨在全面概述氢的高压与液化储运技术的研究现状和应用进展，分析当前面临的挑战，展望未来的发展趋势。
文章将简要介绍氢气的物理性质和储运方式，然后重点讨论高压储运技术和液化储运技术的研究进展，包括新型材料、工艺和设备的研究与应用。
文章将总结现有技术的优缺点，提出未来研究方向和建议，以期为推动氢能产业的可持续发展提供参考。
二、氢气的高压储存技术研究随着能源结构的转型和清洁能源的广泛应用，氢气作为一种高效、环保的能源载体，其储存技术的研究和应用显得尤为重要。
高压储存技术作为氢气储存的主要方式之一，其研究和发展对于推动氢能源的应用具有重要意义。
氢气的高压储存技术主要基于气体在高压下的物理性质变化，通过提高气体的压力，使其在常温或较低温度下实现液化或高密度储存。
这种储存方式具有储存密度高、储存效率高、充放速度快等优点，因此在车载、移动式氢能源储存等领域具有广泛的应用前景。
在氢气高压储存技术的研究中，储气瓶的设计和制造是关键。
储气瓶需要具有足够的强度和密封性能，以承受高压下的气体压力，并保证气体不会泄漏。
同时，储气瓶的材料也需要具有良好的耐腐蚀性，以防止氢气对材料的侵蚀。
除了储气瓶的设计和制造，高压储存技术的另一个重要研究方向是提高储存密度和储存效率。
这需要通过优化储气瓶的结构、改进气体压缩技术、提高储气瓶的保温性能等方式来实现。
对于高压储存技术的安全性研究也是必不可少的，需要通过严格的实验和测试来确保储气瓶在各种使用环境下的安全性和可靠性。
目前，氢气的高压储存技术已经在全球范围内得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步和成本的降低，相信未来氢气的高压储存技术将在氢能源的应用中发挥更加重要的作用。
三、氢气的液化储运技术研究随着全球能源结构的转型和清洁能源需求的日益增长，氢气的储运技术成为了研究的热点。
储运氢技术的发展与关键技术
储运氢技术的发展与关键技术摘要：针对国内利用可再生能源进行制氢是氢能规模化应用的必然选择，储运氢是枢纽环节，文中比较和论述了储运氢技术的基本原理、优缺点和发展趋势，同时论述了目前国内储运氢产业应用面临的挑战，对加快国内氢能经济的可持续发展、储运氢技术应用发展提出展望。
关键词：氢能、储运、可再生能源、碳排放引言利用可再生能源进行电解水制取氢气的技术，具有较低的碳排放强度，产氢纯度高等技术优势，可实现全生命周期清洁绿色，所得的氢气被行业内认为是“绿氢”，被认为实现氢脱碳的最佳途径。
根据中国光伏行业协会（CPIA）对绿氢成本的拆解预测，在2030年光伏度电成本可降低至0.1~0.15元/KWh，相应的绿氢成本可降低到16.9元/kg，与天然气制氢成本平价。
2020年我国二氧化碳的总排放量达到113.5亿吨，其中100.3亿吨与能源排放相关，13.2亿吨与工业过程排放相关。
在碳中和目标下，绿氢必须在工业、建筑、交通等碳排重点领域担任重要深度脱碳角色。
根据中国氢能联盟在在各个脱碳应用领域的绿氢成本竞争力分析，氢解决方案可在22个关键应用领域与其他清洁技术替代方案实现竞争，其中在9个应用案例中，完全不逊于传统化石能源。
我国的能源供应上存在“西富东贫、北多南少”，风能资源80%以上分布在“三北”地区，太阳能资源分布呈“高原大于平原、西部大于东部”的特点。
我国的氢能需求上则相反，集中在中部、东部、南部地区，未来氢能供应和需求逆向分布的特点必须依靠完善的氢储运供应链。
由于氢气物理化学性质特点，即在原子半径小易穿透、常温常压下密度极低（0.089千克每立方米，0℃，1巴条件下）、单位体积的储能密度低、液化温度极低（常压下-253℃）、易燃易爆等，导致氢能不容易储存和安全高效输送。
一、储运氢技术目前，储运氢方式主要有四种，分别是高压气态储运氢（长管拖车、管道）、液态储运氢、氢载体储运和和固体储运氢等方式。
1.高压气态储运氢高压气态储氢技术是指氢气通过高压压缩注入注入相应的高压容器中，以高压气态进行储运。
不同类型储氢瓶性能比较-深度解析复合材料高压气态储氢瓶
氢能利用完整链条包括生产、储存、运输、应用等几方面，而决定氢能是否广泛应用的关键是安全可靠的储氢技术。
车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。
其中，高压储氢因具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点而备受重视，是目前占绝对主导地位的氢能储输方式。
综合考虑压缩能耗、续驶里程、基础设施建设、安全等因素，高压储氢气瓶的公称工作压力一般为35-70MPa。
高压储氢气瓶主要分为四个类型：全金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)、非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型)。
其中，Ⅰ型、Ⅱ型重容比大，难以满足氢燃料电池汽车的储氢密度要求。
Ⅲ型、Ⅳ型瓶因采用了纤维全缠绕结构，具有重容比小、单位质量储氢密度高等优点，目前已广泛应用于氢燃料电池汽车。
一、各类型储氢瓶的比较伴随氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化，氢储运的难题正成为全世界的研究热点。
储氢瓶是其中非常重要的一种储运介质，下表列举了不同储氢瓶的各项性能对比。
表1 Ι~Ⅳ型储氢瓶伴随氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化，Ⅳ型储氢气瓶因其质量轻、耐疲劳等特点正成为全世界的研究热点，日本、韩国、美国与挪威等国的Ⅳ型储氢气瓶均已量产，其余国家也有相关计划加大Ⅳ型气瓶的研究力度。
IV型储氢瓶的制造成本在3000~3500美元，主要包括：复合材料、阀门、调节器、组装检查、氢气等，其中复合材料的成本占总成本的75%以上，而氢气本身的成本只占约0.5%。
储氢瓶技术的发展趋势是轻量化、高压力、高储氢密度、长寿命，相比传统的金属材料，高分子复合材料可以在保持相同耐压等级的同时，减小储罐壁厚，提高容量和氢存储效率，降低长途运输过程中的能耗成本。
因此，复合材料的性能和成本是IV型储氢气瓶制备的关键。
二、IV储氢瓶结构及材料复合材料储氢气瓶由内至外包括内衬材料、过渡层、纤维缠绕层、外保护层、缓冲层。
燃料电池中氢气的储存和供应难题及对策
燃料电池中氢气的储存和供应难题及对策氢燃料电池技术作为一种可再生能源技术，具备高效环保、零排放和无噪音等特点，能够广泛应用于交通、工业生产、建筑供暖等领域。
然而，氢气的储存、运输和供应问题一直以来都是制约氢燃料电池技术大规模应用的一个瓶颈。
因此，解决这些问题对推动氢燃料电池技术的发展至关重要。
为了解决这个难题，需要采取一系列措施来确保燃料的安全储存和可靠供应。
以下将简述氢燃料储存和供应难题的解决方法。
1 储氢难题1.1 高压气态储氢高压气态储氢技术即利用高压将氢气压缩到耐高压的储气瓶中，储气瓶工作压力须在35~70 MPa。
[1]高压气态储氢技术具有能耗低、成本低和难度低等优势，是如今发展最为成熟的一类储氢技术，并得到了有效推广和应用。
但该技术也存在一定的缺点，如储氢量相对较少、体积比容量过低以及安全性能较差等。
例如，全金属结构和金属内胆纤维环向缠绕结构的储气瓶，单位质量的储氢量相对较少，因此容易有“氢脆效应”产生[2]，在实际运行过程当中也容易有失效等问题发生，导致可靠性下降。
1.2 液态储氢液态储氢主要是指将H2在低温条件下液化处理后进行储存。
与气态储存相比，液态氢气储存的优势十分明显，具体表现在运输方便、储氢密度大及能量密度高等方面。
但是由于H2液化之后的沸点仅为20.37K，温度相对较低，与自身所处环境温度具有较大的温度差值，所以对液态储存容器的绝热提出了较高要求。
[2]这就可能导致在储氢过程当中有热漏损存在，同时还有H2的自然挥发，因此耗能相对较大，对容器密封性也提出了十分严格的要求，想要实现大规模的工业化应用，难度相对较大。
1.3 储氢材料储氢储氢材料储氢技术主要是指通过固体储氢材料对H2进行储存，具体包括稀土合金和有机液体材料等。
采用吸附储氢和化学储氢等技术，可以有效储存和释放H2。
这种储氢技术的优点主要是安全，但是从应用角度来看，存在储氢密度不高、化学储氢放氢难度大等问题，而且成本也比高。
氢气循环系统简介介绍
程，可以提高氢能源的利用率，降低能源消耗和环境污染。
02
氢气循环系统的基本构成
氢气循环系统主要包括氢气储存、输送、净化和再利用等组成部分，各
组成部分之间相互关联、协同工作，确保氢气的安全、高效循环。
03
氢气循环系统的关键技术
氢气循环系统的关键技术包括氢气储存技术、氢气净化技术、氢气输送
技术和氢气再利用技术等，这些技术的不断发展和创新是推动氢能源领
背景
随着环保意识的提高和清洁能源的需求增加，氢气作为一种高效、清洁的能源 载体，受到了广泛关注。氢气循环系统的发展对于推动氢能经济的发展具有重 要意义。
氢气循环系统的重要性
提高氢气利用效率
通过循环使用氢气，可以减少氢 气的浪费，提高氢气的利用效率 ，从而降低成本并减少对环境的
负担。
降低能源消耗
氢气循环系统可以减少在制取、储 存和运输过程中的能源消耗，有助 于实现能源的可持续利用。
规等手段推动其发展和应用。
技术研发
02
鼓励企业和科研机构加强技术研发和创新，提高氢气循环系统
的技术水平和经济性。
国际合作
03
加强国际间的合作与交流，共同推动氢气循环系统技术的发展
和应用，实现全球能源的绿色转型。
06
总结与反思
对氢气循环系统的认识与理解
01
氢气循环系统的重要性
氢气循环系统是实现氢能源高效利用的关键环节，通过优化氢气循环过
能量转换或利用。
使用后的氢气返回储存装置， 完成一个循环过程。
关键技术与设备
高压储存技术
采用高强度材料制造储存装置，确保 氢气在高压下的安全储存。
高效压缩技术
采用先进的压缩机设计，提高氢气的 压缩效率，降低能耗。
储氢复合材料气瓶缠绕层结构设计
由于基体树脂的抗拉强度及抗拉模量只有纤维的2%-5%，且在气瓶爆破时树脂基体几乎完全开裂，已无加强作用，所以在设计纤维缠绕层时忽略树脂基体的作用，将气瓶看作完全由纤维承担载荷。这种忽略树脂基本刚性、认为张力完全由纤维网络承担的设计理论称为网格理论。国内外研究实验表明，使用网格理论对复合材料气瓶进行初步设计，计算出爆破压力比较准确。因此目前复合材料气瓶初步设计均使用网格理论作为计算依据。
1.3发展趋势
高压储氢气瓶正不断朝着轻质高压、高质量/体积储氢密度方向发展。同时随
着纤维复合材料、聚合物材料以及缠绕设备、缠绕技术的更新升级，高压储氢气瓶必将更大地拓展其应用场景。
1.1具体设计内容
确定测地线和气瓶缠绕角，以及缠绕线型，确定工艺参数，选择采用日本东丽T700S-24k碳纤维作为气瓶的增强材料，确定好计算参数包括：气瓶筒身段半径、缠绕带宽（T700S-24k碳纤维、单束纱）、纤维体积含量、T700碳纤维密度、T700碳纤维线密度、纤维单层厚度、复合材料单层厚度、设计爆破压强、T700碳纤维发挥强度，根据公式计算螺旋向层数与环向层数，以及纤维总厚度和福彩总厚度。根据不同的缠绕角度设计不同的螺旋缠绕层数以及设计环向层数，根据不同的层数设计气瓶横向爆破压强和纵向起平爆破压强，根据经验设计的比最初的设计爆破压强高一点，最后推算出筒身段螺旋缠绕厚度、筒身段环向缠绕厚度以及总厚度。
现有设备：win10电脑，Abaqus CAE软件
协作条件：在林松老师指导，同学帮助下进行设计
1.2课题重点&难点
根据相关国家标准，运用网格理论进行铺层设计，有限元建模和分析，完善铺层方案为本课题的设计重点；确定影响复合材料气瓶强度的因素后完善铺层为本课题难点。
1.3预期成果&提供形式
车载储氢系统发展现状
车载储氢系统发展现状燃料电车的商业化有三个瓶颈：燃料电池的成本和耐久性；氢气的来源及相应的基础设施；车载的储氢系统。
DOE在修正其目标后，要求到2015年系统的储氢质量达到7.5%，体积储氢密度达到70g/L，旧的目标是5.5%,储氢密度是40g/L[1]，一次加氢后的续航里程要达到300英里（约500公里）。
综观目前所有实际可用的车载储氢或制氢技术，包括高压储氢、液氢储氢、金属氢化物储氢、吸附储氢以及车载甲醇重整制氢装置、汽油重整制氢装置和天然气重整装置，无一能完全满足这些指标。
因此，为了推动燃料电池的商业化进程，各个国家，包括政府研究机构和各大汽车公司，都开始对氢源技术系统研究给予高度重视。
本文将就燃料电池电动车车载储氢技术的发展现状和存在问题作一介绍和讨论。
1 高压储氢目前高压氢气罐仍是主流，一般有35Mpa（代表车型：本田FCX Clarity）和70Mpa（丰田FCHV-adv），一般是由碳纤维复合材料组成的新型轻质耐压储氢容器：铝内胆外面缠绕碳纤维的材料。
但这类高压钢瓶的主要缺点是需要较大的体积和如何构筑理想的圆柱形外形; 另外, 还需要解决阀体与容器的接口及快速加氢等关键技术。
因此高压压缩储氢容器还需要进一步发展[2]。
同时受限于氢气本身的密度，其储氢量很难大幅度的提高。
如图1所示，为了达到500公里的一次续航里程，采用70Mpa的储氢压力，其储氢系统要有125kg，体积要达到260L[3]。
图4 丰田FCHV-adv（储氢量达到6.1kg，高压罐分成4个较细的罐，置于后车座下及行李舱底板下）低温液态储氢低温液态储氢具有较高的体积能量密度，常温、常压下液氢的密度为气态氢的845倍, 其体积能量密度比压缩储存要高好几倍, 与同一体积的储氢容器相比, 其储氢质量大幅度提高。
若仅从质量和体积上考虑, 液氢储存是一种极为理想的储氢方式。
但是由于氢气液化要消耗很大的冷却能量, 液化过程所需的能耗约是储存氢气热值的50% , 增加了储氢和用氢成本。
高压气态储氢技术的现状和研究进展
高压气态储氢技术的现状和研究进展于海泉杨远王红霞（石家庄安瑞科气体机械有限公司石家庄051430）摘要：氢能由于其来源多样、清洁、环保、高效等特性，被视为21世纪最具发展潜力的二次能源。
由氢能引领的能源变革已然来临⑴。
目前氢能产业最受瞩目的应用市场是氢燃料电池汽车。
虽然在国家和地方政府的政策支持下，近几年我国氢燃料电池汽车行业得到了迅速的发展，但在产业链中，氢能大规模应用的难点还在于氢气的储运和加注环节。
该难题一旦解决，我国氢燃料电池产业将进入大规模市场化阶段。
本文围绕氢燃料电池汽车产业链中车载储氢、加氢站储氢、氢气运输三个方面综述当前国内外储氢技术的现状，同时希望能给我国的氢能发展提出了一些建议。
关键词：氢能车载储氢加氢站储氢氢气运输Overview of Research on Hydrogen Storage VesselsYii Haiquan Yang Yuan Wang Hongxia(Shijiazhuang Enric Gas Machinery Company Shijiazhuang051430) Abstract Hydrogen energy is regarded as the most potential secondary energy in the21st century due to its diverse sources,clean,environmental protection,high efficiency and other characteristics.The energy revolution led by hydrogen has come.At present,the most eye-catching application market of the hydrogen energy industry is hydrogen fuel cell vehicles.Although supported by the policies of the national and local governments,my country's hydrogen fuel cell vehicle industry has developed rapidly in recent years,but the difficulty of large-scale application of hydrogen energy in the industrial chain lies in the storage and transportation of hydrogen.Once this problem is solved,my country's hydrogen fuel cell industry will enter a large-scale marketization stage.This article summarizes the current status of hydrogen storage technologies at home and abroad around the three aspects of on-board hydrogen storage, hydrogen storage in hydrogen stations,and hydrogen transportation in the hydrogen fuel cell vehicle industry chain, and also puts forward some suggestions for the development of hydrogen energy in my country.Keywords Hydrogen energy On-board hydrogen storage Hydrogen storage station Hydrogen transportation中图分类号：TB497文章编号：2095-2465（2021）02-0001-04随着传统的化石燃料能源日益枯竭，温室气体浓度迅速上升，全球变暖形势加剧。
高压气态储氢简介介绍
对技术推广和应用的政策建议与社会影响分析
01
政策支持
政府应加大对高压气态储氢技术 的支持力度，提供研发资金、税 收优惠等政策措施。
02
03
社会认知度提高
产业链完善
加强宣传教育，提高公众对高压 气态储氢技术的认知度和接受度 。
加强产业链上下游企业的合作与 交流，推动产业协同发展。
THANKS
感谢观看
实验与模拟的结论及改进建议
结论
高压气态储氢技术具有较高的储氢密度和放氢速率， 适用于大容量、短时间储存和运输氢气的场景。实验 和模拟结果表明，储氢容器的压力和温度对储氢性能 有很大影响，同时绝热材料的性能也对储氢效果产生 重要影响。
改进建议
针对高压气态储氢技术的不足，可以提出以下改进建议 ：一是提高储氢容器的压力和温度，以增加储氢密度和 放氢速率；二的高效充放氢技术，以降低能 耗和提高安全性。
技术的优势及局限性
优势
高压气态储氢技术具有较高的能量密度、易 于储存和运输、充放气速度快等优势。此外 ，该技术适用于大规模储存和运输，为氢能 源的应用提供了便利。
局限性
高压气态储氢技术的局限性在于需要使用高 压力容器进行储存，存在一定的安全隐患。 此外，该技术的成本较高，需要投入大量的 资金和技术支持。
03 高压气态储氢技 术的关键设备与 材料
储氢罐及相关设备
储氢罐
01
用于储存高压氢气，通常采用高强度材料制成，如碳
钢、不锈钢等。
氢气压缩机
02 用于将氢气加压至高压状态，通常采用往复式或离心
式压缩机。
冷却设备
03
用于将氢气降温至合适温度，以防止氢脆化和氢腐蚀
。
储氢材料及改性方法
高压氢气加氢机加注过程分析及优化进展撤回
高压氢气加氢机加注过程分析及优化进展撤回汇报人：日期:•高压氢气加氢机加注过程概述•加注过程分析•优化进展目录•撤回策略与实施方案01高压氢气加氢机加注过程概述高压氢气加氢机是实现氢气加注的关键设备，具有高效率、高安全性等特点。
加注过程包括氢气储存、加压、计量、加注等步骤，需要严格控制加注速度、压力等参数。
氢气加注是氢能产业链的重要环节，涉及高压氢气储存、运输和加注等环节。
用于储存高压氢气，具有高安全性、高密封性等特点。
用于将低压氢气加压至高压，通常采用压缩机或液驱泵等设备。
用于对加注的氢气进行计量，确保加注量的准确性。
用于将高压氢气加注到车辆的储氢系统中，具有高效率、高安全性等特点。
高压氢气储存罐加压设备计量设备加注枪加注速度过快可能导致安全隐患，需要严格控制。
加注速度高压氢气的储存和运输需要严格控制压力，以确保安全。
压力控制氢气在储存和运输过程中需要控制温度，以防止安全隐患。
温度控制对高压氢气储存和运输设备进行泄漏检测，确保安全性。
泄漏检测加注过程中的关键参数02加注过程分析高压氢气加氢机通过高压氢气管道将氢气从储氢罐输送到加氢机，再通过加氢枪将氢气注入到燃料电池汽车中。
氢气加注原理根据国家相关标准，燃料电池汽车加氢口的额定工作压力为350bar，加注时间不超过5分钟。
氢气加注标准加注过程的理论基础检查储氢罐压力、加氢机及加氢枪状态，确保设备正常。
准备工作加注操作结束操作将加氢枪插入燃料电池汽车的加氢口，启动加氢机，开始加注。
加注完成后，关闭加氢机，拔出加氢枪，完成整个加注过程。
030201加注过程的实际操作流程03加注后燃料电池汽车行驶里程不足可能是由于氢气纯度不足、车辆其他系统故障或驾驶员操作不当等原因导致。
01加注速度慢可能是由于储氢罐压力不足、管道阻力大或加氢机性能不佳等原因导致。
02加注过程中出现泄漏可能是由于管道连接处密封不良、加氢枪与加氢口不匹配或操作不当等原因导致。
加注过程中的常见问题及原因分析03优化进展通过改进加氢机的结构和操作流程，提高氢气加注速度和效率。