中國氫能車破解常溫常壓難題，研究者：具有極高安全性

常溫常壓儲存氫，一直被認為是一個世界性難題，但氫能的清潔、可再生性，讓人類從未停止對它的探索。

6月27日，三環集團、武漢氫陽能源公司、武漢金凰實業聯合發布了“世界首臺常溫常壓液體有機儲氫燃料電池物流車”，該款車采用氫陽公司獨創的常溫常壓液體有機儲氫技術，利用不飽和芳香烴化合物催化加氫的辦法，讓氫氣變成“氫油”，能讓氫在常溫常壓下液態存儲和運輸。

中國地質大學(武漢)可繼續能源試驗室主任、學者程寒松資料圖

讓這一世界性難題變成實際的，正是中國地質大學(武漢)可繼續能源試驗室主任、學者程寒松率領的研發團隊。

早在2016年9月，由程寒松團隊研發的中國第一臺液態有機供氫技術的燃料電池大巴（泰歌號）工程樣車，在武漢試運行成功。此后，該項技術不斷迭代更新。

7月1日，程寒松在接受洶涌新聞（）采訪時表示，常溫常壓液體有機儲氫具有極高的安全性，且無溫室氣體排放，清潔環保，汽車可以在行駛過程中對氫燃料進行補給加注，可以像現有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。

“材料反應條件較為溫柔，反應動力學快，氫氣純度高，技術目前處于國際領先水平。”程寒松解析，目前，這項技術尚未針對小型家用轎車的車型進行開發。在交通范疇，除了在客車、物流車方面的使用外，正在相關企業一起探討這項技術在船舶、軌道等行業的使用。

不易揮發、燃燒，具有極高安全性

洶涌新聞：解析一下目前研發的常溫常壓液體有機儲氫氫燃料電池汽車的詳盡工作原理，安全性要怎么樣，是什么特點？

程寒松：有機液體儲氫技術是將特定的有機不飽和化合物（儲油）與氫氣在催化劑作用下發生可逆化學反應生成烷烴類化合物（氫油）來實現氫的儲存和釋放。儲油和氫油在常溫常壓下均為液態，類似于石油和汽油，能夠十分方便地儲存和運輸。

如下圖所示，儲油在加氫工廠生成氫油，用槽車運輸至加氫站;氫油通過車載催化反應裝置釋放氫氣供氫燃料電池使用；在加氫站將氫油加注到車上的同時，將車上釋放完氫氣的儲油抽回到儲罐中，槽車在加氫站卸載氫油后，裝滿儲油回到加氫工廠；儲油經加氫后再次變為氫油，循環使用。整個過程中通過熱交換降低能耗，沒有溫室氣體排放，安全環保。

加油車和加儲氫燃料電池車對比圖

儲存與運輸過程在常溫常壓下完成，儲油和氫油化學性質穩定，不易揮發，不易燃燒，具有極高的安全性。氫油的加工過程與傳統的石油化工過程完全類似，與現有的基礎設施完全匹配，這樣可以大幅減少氫能技術的使用成本，提高公眾對氫能經濟的認可和接受程度。

與傳統能源相比，儲油相當于石油，氫油相當于汽油。基于液體有機儲氫技術的燃料電池汽車在行駛過程中對氫燃料的補給加注，可以像現有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。

洶涌新聞：這項技術與本田在2016年推出的Clarity氫燃料電池汽車動力、工作原理上有哪些不同？

程寒松：本田公司2016年推出的Clarity氫燃料電池汽車采用的是與豐田公司Mirai氫燃料電池汽車一樣的車載供氫方式，即高壓氫儲罐供氫，車載儲罐壓力高達700大氣壓，相對應的高壓加氫站氫氣壓力高達900大氣壓以上。其在車上運行時，通過減壓閥實現氫氣從高壓變為低壓后通入燃料電池發電。這與我們的有機液體供氫方式完全不同。我們的供氫系統在運行時萌生的氫氣不需要經過加壓，筆直進入燃料電池電堆發電，安全便捷。

氫燃料電池技術與發達國家還有相當差距

洶涌新聞：氫能源技術在國內的發展歷程是怎么樣的？

程寒松：早在六十年代，中國就開始了對氫能的研發工作，為了發展航空航天事業，許多國內學者在獲取可用于火箭燃料的液氫以及氫氧燃料電池的研發方面做了很多努力，也取得一定的成果。2l世紀以來我國政府多次將氫能列入能源發展規劃，以達到加速我國氫能發展進程，促使氫能商業化的目標。特別是近年來，各級政府為發展氫能產業、改善環境出臺了一系列政策，為促使氫能技術的發展、特別是燃料電池在交通范疇的使用起到了緊要的推進作用，奧運會和世博會為中國氫能技術提供了很好的展示平臺。盡管如此，今天，我們的燃料電池技術與發達國家特別是豐田、本田的技術相比，還有相當差距。

洶涌新聞：從泰歌號到新氫卡的問世，在研發過程中，曾遇到過哪些困難？

程寒松：從泰歌號到新氫卡，我們先后與不同的車企及燃料電池廠商合作，這中間不同車企及燃料電池廠商對系統間的通訊協議、接口、氫氣壓力等均沒有統一的標準，在實際研發過程中需要多次多方協調,特別是技術指標之間萌生的矛盾協調。如泰歌號是與同濟大學、武漢資環院、揚子江客車聯合開發的，采用的是巴拉德燃料電池；氫揚一號、氫揚二號是與揚子江客車聯合開發的，采用的是Hydrogenics公司的燃料電池；三環新氫卡是與三環集團聯合開發的，采用了Powercell公司的燃料電池。由于不同電堆要求的技術參數不同，對我們的供氫系統的技術指標的要求也各異。因此，每一次新的車型的開發，公司各主要技術部門之間均會通力合作，對要怎么樣提高供氫系統產氫效率、降低系統功耗、減小系統體積重量等苦下功夫，最后實現技術的一次次沖破。可以說，每次新車型的開發都給我們的供氫系統帶來大的改善。

將來將在家用轎車、船舶、軌道等行業使用

洶涌新聞：目前這項氫能技術尚只在大型公交、貨卡等車型運用，對在小型家用轎車的運用尚有瓶頸嗎？

程寒松：目前，我們先后開發了“泰歌號”大巴車、星銳物流車、“氫揚一號”“氫揚二號”公交車、“三環新氫卡”輕型卡車等車型，主要車載供氫系統裝置體積重量均在不斷進行輕量化、小型化設計，目前尚未針對小型家用轎車的車型進行開發，將來會積極開拓此范疇業務。

洶涌新聞：目前該項技術在世界上同范疇研究處于怎么樣的階段，是什么領先于世界的地方，以及尚且落后于世界的地方？

程寒松：目前，開發有機液體儲氫技術的國家主要有德國、日本等。德國埃爾朗根-紐倫堡大學相關研究人員于2013年成立了HydrogeniousTechnologiesGmbH,Erlangen公司，研發基于二芐基甲苯為儲氫載體的兆瓦級能源儲存與運輸系統，并開展相關的商業化示范推廣。

日本Chiyoda公司關于有機液體儲氫技術的研究主要聚集于苯、甲苯催化加氫生成環己烷、甲基環己烷兩大體系。

德國和日本的技術面臨的主要困難是脫氫溫度均在300℃以上，遠高于燃料電池的工作溫度，脫氫過程有副反應發生，易導致氫氣不純，反應動力學較慢。

我們的技術，材料反應條件較為溫柔，反應動力學快，氫氣純度高，技術目前處于國際領先水平。

洶涌新聞：該項技術將來的發展趨勢是怎么樣的？

程寒松：我們是最早在國內開展液態有機儲氫技術的商業化開發與使用，目前正在致力于打造國際領先的常溫常壓液態有機儲氫技術的研發及產業化平臺；力爭成為全球范圍內知名的有機液體儲氫材料、相關催化劑及供氫系統設備的制造商；同時在核心技術對外輸出與合作方面成為國內主要的氫能使用技術的合作伙伴及系統技術的供應商。

目前，液態有機儲氫技術在氫能范疇已逐漸被市場所接受，大型能源公司已開始利用該技術做儲能示范，在交通范疇，除了在客車、物流車方面的使用外，我們也正在相關企業一起探討這項技術在船舶、軌道等行業的使用。

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