氫是宇宙中含量最多的元素之一，在地球上元素儲(chǔ)量排第三，氫能源被譽(yù)為未來能源的終極能源，然而作為一種密度很低的易燃性氣體，這使得氫能源的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用都有著諸多的難題。

那么如果有一項(xiàng)技術(shù)能將氫能源以固態(tài)的形式儲(chǔ)存，在需要使用的時(shí)候再釋放出來，那會(huì)不會(huì)將氫能源電池技術(shù)推上一個(gè)新的高度呢？

事實(shí)上，早在2009年美國一家 plasma kinetics（等離子體動(dòng)力學(xué)）公司的實(shí)驗(yàn)室，就是已經(jīng)有這樣的一個(gè)光激活氫能源的技術(shù)上報(bào)到了美國的能源部，隨后就被美國政府列為涉及國家安全的技術(shù)保護(hù)起來了，但是一直到2017年才被放開該項(xiàng)技術(shù)的專利保護(hù)，就算是這樣該公司的業(yè)務(wù)活動(dòng)也受到國際交通和武器條例的限制，換句話說，美國政府仍然限制其將技術(shù)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)讓使用。

美國政府仍然限制諸多技術(shù)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)讓使用

該公司的這項(xiàng)設(shè)計(jì)大致來說，就是用一個(gè)納米原子過濾器，將空氣中的氫原子過濾吸收進(jìn)一個(gè)固態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)備中，用特殊的材料吸收氫原子，需要的時(shí)候再將其釋放出來，那么這個(gè)過程是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

根據(jù)相關(guān)資料的介紹來看，該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是其研發(fā)的一種比頭發(fā)還要薄十倍的納米材料，該合金納米材料可以實(shí)現(xiàn)可逆性的吸收氫原子，形成一種穩(wěn)定的金屬氫化物，在需要?dú)湓拥臅r(shí)候，采用一種類似于CD播放機(jī)的形式，用激光照射這個(gè)薄膜，就可以將其吸收的氫原子釋放出來。

plasma kinetics（等離子體動(dòng)力學(xué)）公司的固態(tài)氫電池

比較直觀地來看，有點(diǎn)像是小時(shí)候的磁帶，把氫原子錄進(jìn)去，用的時(shí)候放出來，不過這種錄放是一次性的，放完之后需要再錄進(jìn)去，才能再放。

這樣的設(shè)計(jì)，是不是讓我們對(duì)氫能源的利用有了更多的顛覆性的想象空間呢？困擾氫能源的儲(chǔ)存，是不是可以擺脫高壓的氣罐？運(yùn)輸是不是也可以擺脫造價(jià)高昂，安全要求極高地深埋管道呢？應(yīng)用方面能像儲(chǔ)能電池一樣安全方便嗎？

是不是讓我們對(duì)氫能源的利用有了更多的顛覆性的想象空間呢？困擾氫能源的儲(chǔ)存，是不是可以擺脫高壓的氣罐

根據(jù)該公司網(wǎng)站的介紹，他們的目標(biāo)是為重型氫動(dòng)力的移動(dòng)應(yīng)用提供燃料，主要是船、卡車、電動(dòng)垂直起降飛機(jī)等等，當(dāng)然眾所周知之前氫能源應(yīng)用最多的是航空航天領(lǐng)域，但是顯然他們?cè)谶@方面還是收到美國政府的嚴(yán)格管控，從這個(gè)公司的情況來看，漂亮國對(duì)技術(shù)的管控也是相當(dāng)嚴(yán)格的，很多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)也收到重重的限制，個(gè)人覺得這也很不利于全世界的科技進(jìn)步和發(fā)展。

當(dāng)然在全球脫碳減排的大形勢(shì)下，綠色能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的儲(chǔ)能市場(chǎng)也成為這家公司的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，他們的方案是可再生能源電解產(chǎn)生的剩余氫氣，不需要進(jìn)行壓縮或者液化儲(chǔ)存，直接可以使用他們的固態(tài)氫燃料電池儲(chǔ)存起來，使用的時(shí)候再釋放出來就可以。

儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展方向，他們的方案是可再生能源電解產(chǎn)生的剩余氫氣，直接可以使用他們的固態(tài)氫燃料電池儲(chǔ)存起來

而且使用他們的這一儲(chǔ)能方案，可以避免在光能和風(fēng)能充足的地區(qū)建設(shè)管道和輸電設(shè)施，因?yàn)樗麄兊倪@些氫燃料電池是固態(tài)的模塊，而且是穩(wěn)定的不易燃的金屬氫化物的形式，適合各種形式的運(yùn)輸方式，這就突破了氣體形態(tài)的氫燃料的種種運(yùn)輸限制。

該公司表示可以用集裝箱裝載這種氫能源燃料電池，安全運(yùn)用2萬噸的氫燃料，這些能源可以提供25000個(gè)家庭一年的用電需求。

說完了儲(chǔ)存和運(yùn)輸，我們來看看該公司在應(yīng)用方面的一些數(shù)據(jù)，他們表示自己的燃料電池在同樣的能量?jī)?chǔ)存的情況下，他們要比其他材料的電池輕30%。當(dāng)然他們也說該技術(shù)的氫燃料電池成本會(huì)低17%，這個(gè)成本不知道跟誰去比的，沒有找到相關(guān)準(zhǔn)確信息。

實(shí)際上他們承認(rèn)他們固態(tài)氫燃料電池是比碳纖維罐的壓縮氣體容器是要重一些的，但是安全性和操作性會(huì)好很多。這一點(diǎn)我覺得問啥問題，畢竟坐在一個(gè)高壓的氫氣罐子上到處跑還是需要一定的勇氣的。

固態(tài)氫燃料電池是比碳纖維罐的壓縮氣體容器是要重一些的，但是安全性和操作性會(huì)好很多

使用成本方面，該公司的估計(jì) 使用他們的輕型激活氫卡車 而不是壓縮氫動(dòng)力汽車 每年將節(jié)省2萬歐元的燃料成本，這是因?yàn)楣虘B(tài)氫每千瓦時(shí)的成本比壓縮氫低50%。

另外值得注意的是，如果采用這項(xiàng)技術(shù)，就不需要每個(gè)加氫站投入幾百萬歐元去建設(shè)充氣的基礎(chǔ)設(shè)施了，而他們希望是能在便利店一樣的消費(fèi)場(chǎng)景就能更換的氫燃料模塊更換。

每個(gè)加氫站投入幾百萬歐元去建設(shè)充氣的基礎(chǔ)設(shè)施

凡是有利有弊，這項(xiàng)技術(shù)到現(xiàn)在為止還是有兩個(gè)小小的缺點(diǎn)，一個(gè)是您沒法像現(xiàn)在的電池汽車一樣在自己的家里去實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充氫燃料，那么未來應(yīng)用可能就只能像中國這樣的國家，全國統(tǒng)一燃料電池標(biāo)準(zhǔn)，隨處可以更換，可能還不影響使用。

另外一個(gè)就是這個(gè)固態(tài)氫燃料電池的內(nèi)部材料的耐用性，根據(jù)該公司的數(shù)據(jù)顯示，固態(tài)氫燃料電池的內(nèi)部的材料薄膜的使用壽命在150次，使用次數(shù)多了材料內(nèi)部的納米孔就會(huì)被氫原子一些伴生原子堵塞，從而使材料失去儲(chǔ)存能力，這方面應(yīng)該是還需要進(jìn)一步提高的，好在這些金屬材料是可以百分百回收利用的。

說實(shí)話，二掌柜看到這個(gè)固態(tài)氫燃料電池的技術(shù)感覺很有想象空間，畢竟記得之前看到過氫元素的金屬吸收后，密度是可以比液態(tài)氫還要高的，這種穩(wěn)定的能量高密度的綠色能源，真的有可能會(huì)成為未來終極能源。希望中國的氫能源和材料學(xué)的開發(fā)人員，也能有這樣的技術(shù)創(chuàng)新和突破吧！