在氢能产业发展过程中,氢气的储存与运输是连接上游制氢和下游用氢的关键环节,氢气的储运有高压气态、液态和固态3种方式。其中固态储氢技术是通过物理或化学方式使氢气与储氢材料结合,来实现氢气的储存,其具有体积储氢密度高、安全性好、储存时间长等优点。
目前主流的固态储氢罐/系统主要由固态储氢材料、不锈钢/铝制壳体、气管通道、过滤器、散热鳍片、阀门和加热/散热管道组成(如图1),因固态储氢罐压力一般低于5MPa,故不需要成本较高的高压阀门。
图1 固态储氢罐结构
固态储氢的应用离不开完备的研发试验流程和专业的检测技术,基于目前固态储氢的行业需求及国内固态储氢技术的快速发展,特嗨氢能检测不断测试研究,开发试验设备能力,已经具备满足GB/T 34544-2017、GB/T 33292-2016的固态储氢试验能力如下所示。
以GB/T 33292-2016中具有氢气充放循环要求的6.5循环充/放氢寿命试验为例进行试验方案解读,试验要求燃料电池备用电源用金属氢化物储氢系统的充/放氢循环寿命应不低于500次,试验台架搭建示意图如图2所示。按以下步骤开展试验:
图2 固态储氢循环寿命试验系统原理图
①设置充压速率、压力上限(4MPa)、循环次数(25)、环境箱温度等参数,以保证满足充/放氢循环的温度要求;
② 通过流量计监测固态储氢的充氢含量,前24次使得充氢含量在额定充氢含量20%~80%区间循环。第25次充氢含量达到105%;
③ 连续重复①~②步骤20次,达到总共500次循环。若某个周期第25次循环的放氢容量小于额定储氢容量的85%,则停止循环寿命试验。
固态储氢为储氢环节新兴技术,目前处于项目示范试验阶段,后期可用于车载储氢运输、加氢站、分布式供能、备用电源、电站等环节,应用前景十分广阔。特嗨氢能检测拥有完备的涉氢试验技术经验和设备能力,满足固态储氢系统研发阶段的检测需求,助力固态储氢行业发展。