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(huán)集團、武漢氫陽能源公司、武漢金凰實業(yè)聯(lián)合發(fā)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(chuàng)的常溫常壓液體有機儲氫技術(shù)，利用不飽和芳香烴化合物催化加氫的方法，讓氫氣變成“氫油”，能讓氫在常溫常壓下液態(tài)存儲和運輸。

中國地質(zhì)大學(武漢)可持續(xù)能源實驗室主任、學者程寒松資料圖

讓這一世界性難題變成現(xiàn)實的，正是中國地質(zhì)大學(武漢)可持續(xù)能源實驗室主任、學者程寒松帶領(lǐng)的研發(fā)團隊。

早在2016年9月，由程寒松團隊研發(fā)的中國第一臺液態(tài)有機供氫技術(shù)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(shù)不斷迭代更新。

7月1日，程寒松在接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）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(huán)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(xiàn)有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。

“材料反應(yīng)條件較為溫和，反應(yīng)動力學快，氫氣純度高，技術(shù)目前處于國際領(lǐng)先水平。”程寒松介紹，目前，這項技術(shù)尚未針對小型家用轎車的車型進行開發(fā)。在交通領(lǐng)域，除了在客車、物流車方面的應(yīng)用外，正在相關(guān)企業(yè)一起探討這項技術(shù)在船舶、軌道等行業(yè)的應(yīng)用。

不易揮發(fā)、燃燒，具有極高安全性

澎湃新聞：介紹一下目前研發(fā)的常溫常壓液體有機儲氫氫燃料電池汽車的具體工作原理，安全性如何，有哪些特點？

程寒松：有機液體儲氫技術(shù)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(fā)生可逆化學反應(yīng)生成烷烴類化合物（氫油）來實現(xiàn)氫的儲存和釋放。儲油和氫油在常溫常壓下均為液態(tài)，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(yīng)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(jīng)加氫后再次變?yōu)闅溆?，循環(huán)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(huán)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(zhì)穩(wěn)定，不易揮發(fā)，不易燃燒，具有極高的安全性。氫油的生產(chǎn)過程與傳統(tǒng)的石油化工過程完全類似，與現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施完全匹配，這樣可以大幅減少氫能技術(shù)的應(yīng)用成本，提高公眾對氫能經(jīng)濟的認可和接受程度。

與傳統(tǒng)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(shù)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(xiàn)有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。

澎湃新聞：這項技術(shù)與本田在2016年推出的Clarity氫燃料電池汽車動力、工作原理上有什么不同？

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(yīng)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(xiàn)氫氣從高壓變?yōu)榈蛪汉笸ㄈ肴剂想姵匕l(fā)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(tǒng)在運行時產(chǎn)生的氫氣不需要經(jīng)過加壓，直接進入燃料電池電堆發(fā)電，安全便捷。

氫燃料電池技術(shù)與發(fā)達國家還有相當差距

澎湃新聞：氫能源技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展歷程是怎樣的？

程寒松：早在六十年代，中國就開始了對氫能的研發(fā)工作，為了發(fā)展特種航天事業(yè)，許多國內(nèi)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(fā)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(fā)展規(guī)劃，以達到加速我國氫能發(fā)展進程，促進氫能商業(yè)化的目標。特別是近年來，各級政府為發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)、改善環(huán)境出臺了一系列政策，為促進氫能技術(shù)的發(fā)展、特別是燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用起到了重要的推進作用，奧運會和世博會為中國氫能技術(shù)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(shù)與發(fā)達國家特別是豐田、本田的技術(shù)相比，還有相當差距。

澎湃新聞：從泰歌號到新氫卡的問世，在研發(fā)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(tǒng)間的通訊協(xié)議、接口、氫氣壓力等均沒有統(tǒng)一的標準，在實際研發(fā)過程中需要多次多方協(xié)調(diào),特別是技術(shù)指標之間產(chǎn)生的矛盾協(xié)調(diào)。如泰歌號是與同濟大學、武漢資環(huán)院、揚子江客車聯(lián)合開發(fā)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(lián)合開發(fā)的，采用的是Hydrogenics公司的燃料電池；三環(huán)新氫卡是與三環(huán)集團聯(lián)合開發(fā)的，采用了Powercell公司的燃料電池。由于不同電堆要求的技術(shù)參數(shù)不同，對我們的供氫系統(tǒng)的技術(shù)指標的要求也各異。因此，每一次新的車型的開發(fā)，公司各主要技術(shù)部門之間均會通力合作，對如何提高供氫系統(tǒng)產(chǎn)氫效率、降低系統(tǒng)功耗、減小系統(tǒng)體積重量等苦下功夫，最后實現(xiàn)技術(shù)的一次次突破?？梢哉f，每次新車型的開發(fā)都給我們的供氫系統(tǒng)帶來大的改善。

未來將在家用轎車、船舶、軌道等行業(yè)應(yīng)用

澎湃新聞：目前這項氫能技術(shù)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(fā)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(huán)新氫卡”輕型卡車等車型，主要車載供氫系統(tǒng)裝置體積重量均在不斷進行輕量化、小型化設(shè)計，目前尚未針對小型家用轎車的車型進行開發(fā)，未來會積極開拓此領(lǐng)域業(yè)務(wù)。

澎湃新聞：目前該項技術(shù)在世界上同領(lǐng)域研究處于怎樣的階段，有哪些領(lǐng)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(fā)有機液體儲氫技術(shù)的國家主要有德國、日本等。德國埃爾朗根-紐倫堡大學相關(guān)研究人員于2013年成立了HydrogeniousTechnologiesGmbH,Erlangen公司，研發(fā)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(tǒng)，并開展相關(guān)的商業(yè)化示范推廣。

日本Chiyoda公司關(guān)于有機液體儲氫技術(shù)的研究主要集中于苯、甲苯催化加氫生成環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷兩大體系。

德國和日本的技術(shù)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(yīng)發(fā)生，易導致氫氣不純，反應(yīng)動力學較慢。

我們的技術(shù)，材料反應(yīng)條件較為溫和，反應(yīng)動力學快，氫氣純度高，技術(shù)目前處于國際領(lǐng)先水平。

澎湃新聞：該項技術(shù)未來的發(fā)展趨勢是怎樣的？

程寒松：我們是最早在國內(nèi)開展液態(tài)有機儲氫技術(shù)的商業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用，目前正在致力于打造國際領(lǐng)先的常溫常壓液態(tài)有機儲氫技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化平臺；力爭成為全球范圍內(nèi)知名的有機液體儲氫材料、相關(guān)催化劑及供氫系統(tǒng)設(shè)備的制造商；同時在核心技術(shù)對外輸出與合作方面成為國內(nèi)主要的氫能應(yīng)用技術(shù)的合作伙伴及系統(tǒng)技術(shù)的供應(yīng)商。

目前，液態(tài)有機儲氫技術(shù)在氫能領(lǐng)域已逐漸被市場所接受，大型能源公司已開始利用該技術(shù)做儲能示范，在交通領(lǐng)域，除了在客車、物流車方面的應(yīng)用外，我們也正在相關(guān)企業(yè)一起探討這項技術(shù)在船舶、軌道等行業(yè)的應(yīng)用。

本文摘自：澎湃新聞