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氫氣燃燒產(chǎn)生的唯一廢物是水，它甚至不會(huì)造成污染。憑借這一優(yōu)勢，氫能成為業(yè)內(nèi)最受期待的黑馬。
據(jù)國際氫能委員會(huì)稱，到2030年，全球氫能領(lǐng)域的總投資將達(dá)到5000億美元。從全球來看，亞洲和歐洲已成為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)。
然而，經(jīng)過幾年的發(fā)展，我國氫能產(chǎn)業(yè)雖然在技術(shù)創(chuàng)新和政策環(huán)境方面取得了突破，但一直未能大規(guī)模應(yīng)用。
萬億級(jí)新能源趨勢下，中國氫能產(chǎn)業(yè)如何突圍？近日，在上海舉辦的“碳達(dá)峰、碳中和背景下的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端論壇”上，中國工程院院士涂善東為中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
氫能發(fā)展中的安全問題非常重要，涂善東認(rèn)為，氫氣的主要危害包括易泄漏、燃燒范圍極廣、易燃易爆等，如何保證氫能的本質(zhì)安全使用，需要關(guān)注本質(zhì)安全儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與裝備技術(shù)。
據(jù)涂善東介紹，儲(chǔ)氫的方式有很多種，液化儲(chǔ)氫和壓縮儲(chǔ)氫是我們必須不斷努力攻克的方向。由于氫氣的巨大危險(xiǎn)性，人們將希望寄托在各種儲(chǔ)氫技術(shù)上，如甲醇、氨、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫載體，以及使用其他材料儲(chǔ)氫。
對(duì)于氨和甲醇這兩種儲(chǔ)氫載體，涂善東介紹說，氨的優(yōu)點(diǎn)是易于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用，但制造過程能耗高，溫和溫度和壓力下氨分解的轉(zhuǎn)化率小于60%，相關(guān)催化劑還在進(jìn)一步研究中。另外，氨氣泄漏是有毒的，存在燃料電池氨中毒的問題。另一種理想的儲(chǔ)氫載體是甲醇，其優(yōu)點(diǎn)是常溫下穩(wěn)定安全，是含氫量最高的液體燃料，深受業(yè)界青睞。
“要確保氫能的本質(zhì)安全，材料是物質(zhì)的基礎(chǔ)。”涂善東強(qiáng)調(diào)，以往的研究表明，高強(qiáng)材料的輕質(zhì)損傷是一個(gè)關(guān)鍵問題，因此迫切需要抗氫損傷的高強(qiáng)材料。其研究方向的第一種方法是用涂層覆蓋，第二種方法是防止材料內(nèi)部的氫擴(kuò)散，第三種方法是在微觀結(jié)構(gòu)控制中引入抗氫成本。此外，在本質(zhì)安全設(shè)計(jì)方面，基于失效模式，還必須考慮變形過大、斷裂失效、相互作用破壞等問題。
涂善東強(qiáng)調(diào)，安全科技是推動(dòng)氫能安全應(yīng)用的關(guān)鍵，其次是完善法制建設(shè)。他還致力于倡導(dǎo)新的制造模式，構(gòu)建以可靠性為中心的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。他希望在氫能制造裝備方面，通過一代材料、一代可靠性技術(shù)、一代先進(jìn)裝備，為中國氫能產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)力量。
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