光纖儲氫材料及儲氫模塊和模組件技術(shù)是北京東方紅升應(yīng)用技術(shù)研究院和北京化工大學(xué)經(jīng)過合作研究開發(fā)出的技術(shù)。氫的安全高效儲存是氫能規(guī)?;玫年P(guān)鍵之一,用于燃料電池汽車的車載供氫系統(tǒng)要盡可能地減少自重和占用空間,并能提供一定的燃料量,滿足行駛里程的要求。目前主要的儲氫技術(shù)有:氣態(tài)高壓儲氫、液氫儲存、金屬氫化物儲氫、吸附儲氫和復(fù)合儲氫等,其中,氣態(tài)高壓儲氫、液氫儲存、金屬氫化物儲氫是目前實(shí)際應(yīng)用的主流,特別是高壓儲氫方法因其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、充氫速度快、壓縮氫氣能耗少等優(yōu)點(diǎn),在燃料電池汽車上應(yīng)用最為廣泛。目前復(fù)合材料氫氣瓶承壓能力強(qiáng),質(zhì)量輕,耐腐蝕性能好,是當(dāng)前氫燃料電池汽車用氫氣瓶的首選型式。但是復(fù)合材料氫氣瓶由于壓力高,樹脂基體容易出現(xiàn)老化,樹脂基復(fù)合材料韌性低,抗撞擊性差等缺點(diǎn),容易滲漏,受到恐怖襲擊或意外撞擊等破壞時,會出現(xiàn)整個儲氫氣瓶內(nèi)氫氣一次性泄漏,極易發(fā)生大規(guī)模爆炸,而且破壞殺傷面積非常大。
光纖儲氫是顛覆性的安全儲氫技術(shù),氫氣存儲于一根根非常細(xì)小的光纖管中,每根高純石英光纖管的直徑只有幾微米,卻能承載非常大的壓強(qiáng),把一根根細(xì)小的光纖管組合在一起構(gòu)成儲氫模塊,再把儲氫模塊疊加組合成大的儲氫模組件,而且儲氫模塊和模組件的大小和形狀可隨意設(shè)計加工。用光纖陣列構(gòu)成的儲氫模塊和模組件存儲和運(yùn)輸氫氣是非常安全的技術(shù),光纖儲氫系統(tǒng)把每一根細(xì)小的光纖管作為單一壓力容器,由于單根光纖儲氫量極少,氫氣泄漏不能形成爆炸環(huán)境。
光纖儲氫技術(shù)的質(zhì)量儲氫量非常高,可達(dá)到10-15 wt%,遠(yuǎn)大于目前的所有儲氫技術(shù)。
技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)安全性高,相對于高壓氫氣儲罐而言,光纖儲氫技術(shù)由無數(shù)細(xì)小的抗壓高純石英管組合在一起,形成一個超強(qiáng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。每一根細(xì)小的光纖管作為單一壓力容器,由于單根光纖儲氫量極少,氫氣泄漏不能形成爆炸環(huán)境。
(2)光纖儲氫技術(shù)連接便捷、充氫迅速(以秒計)、模塊化可替換。光纖儲氫為模塊化構(gòu)成,把一根根細(xì)小的光纖管組合在一起構(gòu)成大的存儲模塊組件,再把存貯模塊組件疊加組成大的模組件,模塊替換非??旖莘奖恪?/p>
(3)光纖儲氫技術(shù)為模塊化結(jié)構(gòu),儲氫裝置的形狀、尺寸與容量可以隨意設(shè)計和安裝。
(4)光纖儲氫技術(shù)的存儲單元為高純石英構(gòu)成的光纖管,不易受環(huán)境影響與腐蝕,氫氣長期儲存于光纖管中不會泄漏。
(5)光纖儲氫技術(shù)的存儲單元為高純石英管,光纖管可回收再利用,既環(huán)保又無毒無污染。
(6)光纖儲氫技術(shù)的質(zhì)量儲氫量非常高,可達(dá)到10-15 wt%,遠(yuǎn)大于目前的所有儲氫技術(shù)。